絲素-磷酸鈣-硫酸鈣復合材料的制備及其性能研究.pdf

1、本文在合成磷酸鈣骨水泥(CPC)、制備絲素(SF)微球的基礎上，通過在CPC中添加以無定形結構為主的絲素微球(SFP)和半水硫酸鈣(CSH)制備了可注射可原位固化成孔的SFP/CPC/CSH復合材料，研究SFP比例、CSH比例和液固比對材料的結構、性能的影響，并調查樣品在模擬體液(SBF)中結構和性能的變化，研究結果表明：
　　 在復合材料固化反應的過程中，外觀以中空的球形為多、聚集態(tài)結構以無定形結構為主的SFP能夠在復合材料中

2、形成明顯的孔。隨著SFP比例增加，復合材料表面的孔有增多趨勢，SFP數量多少對復合材料的最大孔徑有影響，隨著SFP比例增加，最大孔徑有增大趨勢。復合材料中由SFP形成孔的直徑范圍在15.2μm-284.6μm之間；固相為含5％SFP、10%CSH的復合材料，在液固比大于等于0.45時，平均孔徑無明顯差異，但均大于液固比0.40時復合材料的平均孔徑；CSH比例對復合材料中孔的大小和數量無明顯影響。
　　 復合材料固化反應4h的固化

3、體己經有產物HA生成，在7周內，隨著固化時間的延長HA不斷生成。材料中的DCPA在1周內轉化為HA，而TTCP到7周時還未完全轉化為HA。不同SFP比例復合材料表面均有片狀和針狀的HA晶體；不同CSH比例復合材料中均有針狀的HA晶體：固相成分均為含5%SFP、10%CSH的復合材料，當液固比為0.40時以柱狀HA晶體為主，當液固比為0.45和0.50時以針狀HA晶體以為主，當液固比為0.55時以片狀HA晶體為主。
　　 含SFP

4、復合材料的孔隙率(大于53%)均高于純CPC(46.81%)，當復合材料中SFP比例小于5%時，隨著SFP比例的增加材料的孔隙率從49.3%提高到59.4%；當SFP比例大于5%時，隨著SFP比例的進一步增加孔隙率有所下降；隨著復合材料中CSH比例從0%增加到30%，材料的孔隙率從55.7%上升到61.6%：隨液固比的增加材料孔隙率也有增加的趨勢。
　　 復合材料的壓縮強度和壓縮斷裂功均隨著材料中SFP比例增加而提高，復合材料中

5、SFP比例達10%時材料的壓縮強度達到7.3MPa，復合材料中SFP比例達10%時材料的壓縮斷裂功達到330.3mJ，明顯高于不含SFP的復合材料的174.8mJ;復合材料的壓縮強度和壓縮斷裂功都隨著材料中CSH比例或液固比的增加而降低。
　　 在本實驗確定的液固比條件下，不同SFP比例、不同CSH比例的復合材料的凝固時間無明顯差異，都在13-16min之間，注射性也無明顯差異，所有樣品的注射率均在90%以上。液固比對復合材料的

6、凝固時間和注射性能有明顯影響，隨液固比的增加材料的凝固時間延長，注射率增加，尤其當液固比從0.40增加到0.45復合材料的注射率從44.9%增加到84.3%。
　　 純CPC和不含CSH的SFP/CPC復合材料的重量在SBF中的前五周呈現(xiàn)增加趨勢。含有CSH的復合材料在SBF的3周時間里，隨著時間延長樣品重量有所減少。從第3到第5周樣品的重量出現(xiàn)增加，第5周后重量出現(xiàn)下降的趨勢。純CPC樣品隨著在SBF中時間的延長樣品表面孔洞無