Polepszenie właściwości kompozytów krótkie włókna Ca-P/polilaktyd poprzez modyfikację powierzchni włókien kwasem laurylowym
PBN-AR
Instytucja
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
angielski
Czasopismo
Engineering of Biomaterials / Inżynieria Biomateriałów (7pkt w roku publikacji)
ISSN
1429-7248
EISSN
Wydawca
Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH
DOI
Rok publikacji
2018
Numer zeszytu
145
Strony od-do
20-29
Numer tomu
21
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
Słowa kluczowe
polski
kompozyty
włókna fosforanowo-wapniowe
kwas laurylowy
modyfikacja powierzchni
Open access
Tryb otwartego dostępu
Otwarte czasopismo
Wersja tekstu w otwartym dostępie
Wersja opublikowana
Licencja otwartego dostępu
Inna
Czas opublikowania w otwartym dostępie
Po publikacji
Ilość miesięcy od publikacji
1
Streszczenia
Język
polski
Treść
Kompozyty polimerowo-ceramiczne są powszechnie stosowane w medycynie regeneracyjnej, zwłaszcza w ortopedii, gdyż istnieje wiele metod modyfikowania ich właściwości w zależności od przewidywanego zastosowania. Jedną z nich jest wypełnianie matrycy polimerowej wypełniaczami, które nadają kompozytom pożądane właściwości mechaniczne. Bardzo ważny jest wówczas dobór rodzaju i ilości wypełniacza, a także środka poprawiającego adhezję pomiędzy wypełniaczem a polimerem. Wypełniaczem poprawiającym wytrzymałość mechaniczną mogą być krótkie włókna (whiskersy) apatytowe (Ca-P). Jako środki proadhezyjne do materiałów implantacyjnych dobiera się natomiast związki nietoksyczne, wzmacniające połączenie polimer-wypełniacz. Przy wyborze bierze się również pod uwagę inne cechy, korzystne dla kompozytu, np. właściwości przeciwbakteryjne. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu modyfikacji powierzchni włókien Ca-P kwasem laurylowym (LA) na właściwości kompozytów, uzyskanych metodą prasowania na gorąco. Kwas laurylowy zastosowano w celu poprawy chemicznej kompatybilności pomiędzy włóknami a matrycą polimerową, a wytypowano go ze względu na jego nietoksyczność i właściwości przeciwbakteryjne. W celu przygotowania kompozytów zmieszano polilaktyd PLA - RESOMER® LR 706 S (Evonik) i zsyntezowane trójfazowe włókna Ca-P (niezmodyfikowane i zmodyfikowane LA). Właściwości otrzymanych kompozytów określano poprzez pomiar wytrzymałości na rozciąganie oraz pomiar kąta zwilżania. Analizowano również obrazy mikroskopowe przełamów. Uzyskane wyniki badań wykazują, że modyfikacja powierzchni włókien Ca-P kwasem laurylowym pozwala na uzyskanie lepszego połączenia międzyfazowego pomiędzy tymi włóknami a matrycą z polilaktydu. W rezultacie daje to lepszą wytrzymałość na rozciąganie niż w przypadku kompozytów z udziałem włókien niezmodyfikowanych. Istotne jest również, że zastosowanie kwasu laurylowego jako modyfikatora powierzchni włókien pozwala uzyskać kompozyty o zwiększonej hydrofilowości, co ma znaczenie dla przyłączania i wzrostu komórek.
Język
angielski
Treść
Polymer-ceramic composites are widely used in regenerative medicine, especially in orthopedics, as there are many methods of modifying their properties depending on the intended use. One of them is filling the polymer matrix with fillers, giving the composite adequate mechanical strength. It is very important then to choose the type and amount of the filler, as well as the agent improving the adhesion between filler and polymer. Short apatite whiskers (Ca-P) are interesting fillers improving mechanical strength. As the proadhesive agents for implant materials, non-toxic compounds which strengthen the polymer-filler connection are chosen. Other features that are beneficial to the composite, e.g. antibacterial properties, are also contemplated in the selection. The paper presents results of research on the effect of Ca-P whiskers surface modification with lauric acid (LA) on the properties of composites obtained by hot pressing. Lauric acid was used to improve the chemical compatibility between whiskers and polymer matrix, and it was selected due to antibacterial properties and non-toxicity. The polylactide PLA - RESOMER® LR 706 S (Evonik) and the synthesized triphasic Ca-P whiskers (unmodified and LA modified) were mixed to prepare the composites. The properties of the obtained composites were determined by measuring the tensile strength and the contact angle. Microscopic images of fractures were also analyzed. The obtained tests results show that modification of the Ca-P whiskers surface with lauric acid allows to obtaining a better interfacial connection between these whiskers and the polylactide matrix. It results in better tensile strength than in the case of composites with unmodified whiskers. It is also important that the use of lauric acid as a surface modifier of the whiskers allows to obtain composites with increased hydrophilicity, which is important for the attachment and growth of cells.
Cechy publikacji
oryginalny artykuł naukolwy
zrecenzowano naukowo
Inne
System-identifier
PX-5c4ec8ccd5defe3aed829a65