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《西北工业大学》 2004年
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聚己内酯的辐射交联与形状记忆效应研究

朱光明  
【摘要】:聚己内酯(PCL)是一种新型可生物降解性高分子材料,并具有良好的生物相容性,在工农业生产及生物医学工程等领域具有十分重要的应用价值。但PCL的一个严重缺陷是它的熔点较低,只有60℃左右,因此,耐热变形性能非常差。作者尝试利用高能辐射对PCL进行处理来提高PCL的耐热性、强度、尺寸稳定性,并赋予PCL形状记忆特性。 本文首先研究了不同分子量的PCL在不同温度条件下的辐射交联规律及γ-辐照对不同分子量的PCL的力学性能、热性能、结晶行为的影响,在此基础上,研究了辐射交联后的PCL的形状记忆行为。研究结果表明,PCL的分子量越大,辐射交联所需的凝胶化剂量越低。溶胶分数S+S~(1/2)与1/D的关系很好地符合Charlesby-Pinner关系式,说明PCL的辐射交联属于无规交联。提高温度有利于PCL的辐射交联,温度越高,凝胶化剂量降低,辐射交联G_C增加,裂解与交联比率降低。辐射剂量对PCL的力学性能影响显著,剂量越大,拉伸强度和断裂伸长率下降越多,但分子量较高的PCL的拉伸强度受剂量的影响较小。DMA分析表明,PCL辐照交联后的弹性模量和耐热性能显著提高。交联度较高的PCL表现出高弹态,可以拉伸。DSC分析表明,辐射交联使PCL的结晶度有所增加,但也使结晶熔点有所降低。适度交联(凝胶含量10%)的PCL具有良好的形状记忆功能,形变恢复率可达到100%;形变恢复速率和辐射交联程度有关,交联度越大,形变恢复越快;形变恢复温度和PCL的熔点相关,约在52~60℃之间。 分别从聚集态结构、化学热力学及Maxwell-Wiechert粘弹模型对辐射交联PCL产生形状记忆效应的原理进行了分析和论证。 其次,研究了聚酯丙烯酸酯(PEA)类多官能团物质对PCL的强化辐射交联效应。分别研究了PEA的用量、PEA的官能团数目、辐射剂量等因素对PCL的辐射交联规律、力学性能、动态机械性能、结晶动力学行为、形状记忆行为等性能的影响。研究结果表明,添加PEA后的PCL的辐射交联规律不再遵从Charlesby-Pinner关系式,而是符合陈欣方-刘克静-唐敖庆公式。PEA的加入可以显著提高PCL辐射交联的效率,相同剂量时,官能团数目越多、用量越大的样品,生成的凝胶含量越多,强化辐射交联效应越大,强化交联PCL的拉伸强度提高。据此对多官能团物质强化辐射交联的机理进行了分析和讨论。 强化辐射交联PCL的动态力学分析表明,随着PEA用量及辐射剂量的增加,其弹性模量升高。强化交联的PCL样品在其熔点以上都呈现出高弹态平台,
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB324

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李伟;蚕丝丝素纤维增强聚(ε-己内酯)复合材料的制备、表征与应用研究[D];上海交通大学;2009年
【参考文献】
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【共引文献】
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7 朱波;张敏;马成彪;;酚醛改性碳纤维复合材料抽油杆特性研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
8 张雨烨;阎石;马宁;;基于Preisach理论形状记忆合金电阻-应变滞回模型[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 徐志伟;邓钊;吴晓青;黄玉东;李嘉禄;;预辐照接枝对碳纤维表面及复合材料界面的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
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10 刘强;基于优化血液相容性的生物医用金属材料表面设计与改性[D];江苏大学;2010年
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【同被引文献】
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1 张龙彬;辐射交联聚己内酯的降解性能研究[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
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1 姜闻博;植入式可降解医疗器件的微沉积成型、表征与应用研究[D];上海交通大学;2012年
【二级参考文献】
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10 吕丰;透室壁性心肌血运重建生物可降解性药物缓释支架[D];中国协和医科大学;2008年
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2 周素蓉;125℃辐射交联阻燃聚烯烃电缆料的研制[D];北京化工大学;2000年
3 周海峰;多官能团单体的合成及在PCL辐射交联中的应用[D];西北工业大学;2005年
4 孙海珠;聚乙烯/聚并苯复合物PTC/NTC效应及辐射交联对其影响的研究[D];东北师范大学;2003年
5 张龙彬;辐射交联聚己内酯的降解性能研究[D];西北工业大学;2006年
6 柳美华;乙烯—乙烯醇无规共聚物(EVOH)的辐射效应[D];吉林大学;2007年
7 饶志高;新型高溶胀性水凝胶膜的研制及其治疗放射性烧伤的实验研究[D];苏州大学;2008年
8 岳凌;药物缓释水凝胶膜的制备及其性能的研究[D];苏州大学;2006年
9 谢景源;辐照交联法制备聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯/聚砜内压型中空纤维纳滤复合膜的研究[D];天津工业大学;2008年
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