本發(fā)明涉及一種碳纖維增強聚乳酸/羥基磷灰石復合材料的制備方法。
背景技術：
碳纖維（cf）增強聚乳酸（pla）/羥基磷灰石（ha）復合材料，將ha的生物學性能、pla的降解性能和cf的力學性能相結合，與已有cf增強pla復合材料和ha/pla復合材料相比，能克服酸性過大引起體內炎癥、機械強度低、在x光片上顯影差等缺點，可成為既具有生物活性，又具有可吸收性和講解性的高強度骨折內固定材料。
目前，制備碳纖維（cf）增強的聚乳酸（pla）/羥基磷灰石（ha）復合材料采用溶液共混法和熔融熱壓法。溶液共混法采用有機溶劑，在最后生成的材料當中留有殘余的溶劑，而且不易除去，一旦植入人體會對人體有很大的副作用。而采用熔融熱壓法，聚乳酸（pla）要經過熔融狀態(tài)，溫度接近其熱解溫度，而使部分材料發(fā)生熱解，造成分子量的損失，而且各種組分的分布不均勻，影響材料的強度。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提出了一種制備碳纖維增強聚乳酸羥基磷灰石復合材料的新方法，采用該成型方法直接聚合成型復合材料，無需添加有機溶劑。
本發(fā)明的制備碳纖維增強聚乳酸/羥基磷灰石復合材料的方法，步驟如下：以丙交酯、羥基磷灰石和碳纖維為原料，辛酸亞錫為催化劑，按重量百分比丙交酯74～86%，羥基磷灰石21～15%，碳纖維2～4%，稱取原料，原料組分之和為100%，將預先干燥的丙交酯與羥基磷灰石及催化劑均勻混合，加入到放有碳纖維的模具當中，壓實，密封，抽真空，在真空無水無氧的條件下，130～150℃之間反應24-48小時。
聚乳酸的分子量大，復合材料的降解時間較長，分子量小，降解時間較短，應用當中可以根據骨折愈合所需的時間調整分子量的大小配合實際的需要。
復合材料講解的時間取決于聚乳酸分子量大小，分子量小，講解時間較短，所制備復合材料的聚乳酸的分子量的大小，可以通過調整反應時間和催化劑的用量以及原料的重量百分比進行調節(jié)。
本發(fā)明的有益效果在于：制備工藝簡單，無需添加有機溶劑，采用原位直接聚合成型，避免了在熱壓成型過程中分子量的降低，生成的材料力學性能好，且材料中不含對人體有副作用的溶劑。
具體實施方式
實施例1
將預先干燥的7.5g丙交酯和2.5g羥基磷灰石混合，加入0.05g的辛酸亞錫，混合均勻，放入放有0.3g碳纖維的模具當中，壓實，抽真空。在150℃下反應48小時，反應結束后測得聚乳酸分子量在12.2萬，材料的彎曲強度為415mpa，彎曲模量為23.5gpa。
實施例2
將預先干燥的8.4g丙交酯和1.5g羥基磷灰石混合，加入0.1g的辛酸亞錫，混合均勻，放入放有0.1g碳纖維的模具當中，壓實，抽真空。在130℃下反應24小時，反應結束后測得聚乳酸分子量在5.1萬，材料的彎曲強度為332mpa，彎曲模量為18.8gpa。
實施例3
將預先干燥的8.1g丙交酯和1.7g羥基磷灰石混合，加入0.06g的辛酸亞錫，混合均勻，放入放有0.2g碳纖維的模具當中，壓實，抽真空。在140℃下反應36小時，反應結束后測得聚乳酸分子量在7.7萬，材料的彎曲強度為366mpa，彎曲模量為22gpa。