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核壳结构纳米纤维与纳米SiO_2增强齿科树脂复合材料的研究

孙蔚  
【摘要】: 本课题研究了通过同轴电纺滚筒接收方式制备核壳结构聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸甲酯(PAN-PMMA)纳米纤维,讨论了此种方式所得纤维的形态学、化学组成及力学性能;研究了通过热牵伸法提高静电纺丝所得纳米纤维力学性能,讨论了不同牵伸倍率对纤维力学性能的影响;研究通过同轴滚筒接受方式所得核壳结构聚丙烯腈-聚甲基丙烯酸甲酯(PAN-PMMA)纳米纤维增强齿科光固化树脂的界面及力学性能,讨论了不同纤维含量与不同纤维铺层增强方式对复合材料性能的影响,还讨论了在模拟人体口腔环境下复合材料是热老化性能;研究通过表面处理的纳米二氧化硅增强齿科光固化树脂复合材料的力学、界面及生物安全性评价。 结果表明:通过静电纺丝滚筒接收的方式,使用PAN/PMMA混合溶液可以制得直径均一、纤维方向性好、平行度高、核壳结构明显的纳米纤维;热牵伸工艺可以明显提高纤维的平行度和结晶度,经过热牵伸之后的纤维直径均匀变小,纤维的力学性能随着牵伸倍率的提高明显提高,在牵伸倍率为100%之下纤维的拉伸强度和模量分别比未牵伸的纤维分别增长673.4%和875.3%;100%牵伸倍率的纳米纤维单向铺层增强光固化树脂可以形成semi-IPN界面结构,界面结合非常良好,力学性能随着纤维含量的提高明显提高,在1.2wt%条件下弯曲强度、模量及断裂功分别提高51.6%、64.3%、152.0%,在模拟人体口腔环境的湿热老化过程中,随着时间的增加材料力学性能逐步降低;经过表面处理的纳米二氧化硅加入光固化树脂,可以与基体形成化学键和从而形成良好的界面结合,力学结果表明随着纳米二氧化硅含量的增加,材料的力学性有明显提高,当含量2wt%时,,弯曲强度,模量和WOF值分别提高了57.78%、77.59%和78.64%’,MTT比色法结果表明材料具有一定的体外细胞毒性,当试样表面积与浸提液比例分别为0.625cm2/ml、50%时细胞毒性为1-2级。


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