Vai jūs zināt par PLA atvērtā cauruma materiāla pielietojumu un modifikāciju?

Porains polimēru materiāls ir polimērmateriāls ar daudzām porām, ko veido polimērmateriālā izkliedēta gāze.
Šī īpašā porainā struktūra ir ļoti piemērota skaņu absorbējošu materiālu pielietošanai, atdalīšanai un adsorbcijai, zāļu ilgstošai izdalīšanai, kaulu sastatnēm un citiem laukiem.

Tradicionālos porainos materiālus, piemēram, polipropilēnu un poliuretānu, nav viegli noārdīt, un tie izmanto naftu kā izejvielu, kas radīs vides piesārņojumu.
Tāpēc cilvēki sāka pētīt bioloģiski noārdāmus materiālus ar atvērtiem caurumiem.

PLA atvērtā cauruma materiāla pielietojums:

PLA materiālam ar atvērtu caurumu ir arī daži trūkumi, kas ierobežo tā pielietojumu atvērto caurumu materiālu jomā, piemēram:

1. Perforētā materiāla kraukšķīga tekstūra, zema stiepes izturība un elastības trūkums.
2. Lēns noārdīšanās ātrums.
Ja to ilgstoši atstāj organismā kā zāles, tas var izraisīt iekaisumu.
3. Notecina.
Zema afinitāte pret šūnām, ja no tām ir izveidots mākslīgais kauls vai sastatnes, šūnas ir grūti pielipušas un vairojas.

Lai uzlabotu PLA atvērto caurumu materiālu trūkumus, PLA atvērto caurumu materiālu uzlabošanai tika pieņemtas sajaukšanas, pildīšanas, kopolimerizācijas un citas metodes.
Tālāk ir norādītas vairākas PLA modifikācijas shēmas:

1.PLA/PCL sajaukšanas modifikācija
PCL jeb polikaprolaktons ir arī bioloģiski noārdāms materiāls ar labu biosaderību, stingrību un stiepes izturību.
Sajaukšana ar PLA var efektīvi uzlabot PLA stingrību un stiepes izturību.
Pētnieki atklāja, ka īpašības var kontrolēt, kontrolējot PCL un PLA attiecību. Kad PLA un PCL masas attiecība bija 7:3, materiāla stiepes izturība un modulis bija augstāki.
Tomēr stingrība samazinās, palielinoties poru diametram.
PLA/PCL materiāls nav toksisks, un to var izmantot maza diametra asinsvadu audos.

2.PLA/PBAT maisījuma modifikācija

PBAT ir noārdāms materiāls, kam piemīt alifātiskā poliestera noārdīšanās spēja un aromātiskā poliestera stingrība. PLA trauslumu var uzlabot pēc sajaukšanas ar PLA.

Pētījums liecina, ka, palielinoties PBAT saturam, samazinās atvērtā cauruma materiāla porainība (porainība ir visaugstākā, ja PBAT saturs ir 20%), un palielinās lūzuma pagarinājums.
Interesanti, ka, lai gan PBAT pievienošana samazina PLA stiepes izturību, PLA stiepes izturība joprojām palielinās, kad to pārstrādā materiālā ar atvērtu caurumu.

3.PLA/PBS sajaukšanas modifikācija

PBS ir bioloģiski noārdāms materiāls, kam ir labas mehāniskās īpašības, lieliska karstumizturība, elastība un apstrādes spēja, un tas ir ļoti tuvs PP un ABS materiāliem.
PBS sajaukšana ar PLA var uzlabot PLA trauslumu un apstrādājamību.
Saskaņā ar pētījumu, kad PLA:PBS masas attiecība bija 8:2, visaptverošais efekts bija vislabākais; ja PBS tiktu pievienots pārāk daudz, atvērtā cauruma materiāla porainība tiktu samazināta.

4.PLA/ BIOaktīvā stikla (BG) pildījuma modifikācija

Kā bioaktīvs stikla materiāls BG galvenokārt sastāv no silīcija nātrija kalcija fosfora oksīda, kas var uzlabot PLA mehāniskās īpašības un bioaktivitāti.

Palielinoties BG saturam, palielinājās atvērtā cauruma materiāla stiepes modulis, bet samazinājās stiepes izturība un pārrāvuma pagarinājums.
Ja BG saturs ir 10%, atvērtā cauruma materiāla porainība ir visaugstākā (87,3%).
Kad BG saturs sasniedz 20%, kompozītmateriāla spiedes izturība ir visaugstākā.
Turklāt PLA / BG kompozītmateriāls porains materiāls var nogulsnēt osteoīda apatīta slāni uz virsmas un iekšpusē imitētos ķermeņa šķidrumos, kas var izraisīt kaulu atjaunošanos. Tāpēc PLA/BG ir potenciāls izmantot kaulu transplantāta materiālos.