[01512520]剑麻纤维素纳米晶须/纳米羟基磷灰石协同增强改性聚乳酸复合生物材料及性能

本项目在研究过程中,综合国内外研究状况及可降解高生物医用分子材料及其复合材料目前所存在的问题,通过表面接枝聚乳酸低聚物的剑麻纤维素纳米晶须与聚乳酸高分子材料复合获得界面层结构紧密的复合材料;然后利用纤维与无机纳米粒子的协同增强效应制备剑麻纤维素纳米晶须/纳米羟基磷灰石协同增强改性聚乳酸复合材料,并将聚乳酸复合材料作为生物医用材料进行体外模拟降解、动物体内降解性能研究和生物学评价。通过剑麻纤维素纳米晶须和纳米羟基磷灰石协同增强作用,获得了力学性能优异的生物复合材料;剑麻纤维素纳米晶须对PLLA基高分子材料起到有效的增强作用,解决了PLLA高分子材料初期降解速度过快的问题,对新生骨组织提高有效的支撑作用;另一方面,羟基磷灰石的加入有效改善了PLLA高分子材料因降解产物导致的酸性环境,更有利于新生骨组织的生长,达到骨缺损等疾病良好的治疗效果。通过上述一系列的研究,提出了聚合物基复合材料结构与力学性能的关系,并建立了剑麻纤维素纳米晶须/纳米羟基磷灰石协同增强聚乳酸复合材料的结构与降解性能的关系,为高性能聚乳酸基生物材料的制备和设计提供强有力的理论依据和实践依据。本项目已按计划顺利完成相应的研究内容,在Polymers、Chemical Physics Letters、Journal of New Materials for Electrochemical Systems、Chinese Journal of Chemistry、Advanced Materials Research和Applied Mechanics and Materials等国内外学术期刊上发表论文8篇,参加参加学术会议8人次,申请发明专利6项,现已授权发明专利3项,培养硕士研究生2人,其中已毕业1人。本项目的部分研究者通过学院讲座以及参加学术会议等形式进行普及,受到了广泛的关注。以本项目为依托,在桂林理工大学面向本科生开设了专业型课程——《生物医用高分子材料》,向学生介绍有关医用高分子材料及其复合材料有关的基础知识,得到了学生的认可。