ساخت و مشخصه يابي پليمرهاي زيست سازگار، زيست تخريب پذير پايه PLA با خواص حافظه داري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مكانيك

كارشناسي ارشد

موادي كه به شكل پويا به محرك‌هاي محيطي واكنش داده و عكس‌العمل‌هاي متنوعي بروز مي‌دهند، هوشمند ناميده مي‌شوند. در سال‌هاي اخيرِ مواد هوشمند به دليل تغيير خواص فيزيكي، مكانيكي و مهندسي خود در اثر اعمال محرك‌هاي خارجي به‌طور گسترده بررسي‌شده‌اند. مواد حافظه‌دار، گروهي از مواد است كه به‌طور موقت تغيير شكل مي‌يابند، سپس با محرك‌هاي محيطي مثل مواد شيميايي، دما و نور به شكل اوليه خود برمي‌گردند. پليمرهاي حافظه‌دار زيست فعال داراي چندين مزيت نسبت به پليمرهاي بدون خواص حافظه‌داري هستند و براي كاربردهاي پزشكي و كلينيكي مانند استنت هاي بافتي و داربست‌ها و نخ‌هاي جراحي هوشمند موردمطالعه قرار گيرند. در مطالعات پيشين نشان داده‌شده است كه پليمر زيست فعال زيست‌تخريب‌پذير پلي لاكتيك اسيد (PLA) داراي خاصيت حافظه‌داري مطلوبي است ولي به دليل خواص مكانيكي ضعيف ازجمله چقرمگي كم و تردي زياد استفاده از آن محدودشده است وجهت استفاده از نياز به اصلاحاتي هست كه مهم‌ترين روش اصلاح خواص PLA تركيب با پليمرهاي ديگري است. ترموپلاستيك پلي يورتان (TPU) و اتيلن ونيل استات(EVA) ازجمله پليمرهاي اصلاح‌كننده خواص پلي لاكتيك اسيد مي‌باشند كه علاوه بر خواص زيست فعالي داراي خاصيت حافظه‌داري نيز مي‌باشند. هدف از انجام اين تحقيق ساخت و مشخصه يابي پليمرهاي زيست فعال، زيست تخريب پذيرپايه پلي لاكتيك اسيد با خواص حافظه‌داري و تعيين درصدهاي بهينه آلياژ پليمري با ارائه خواص موردنظر است. جهت بهبود خواص پلي لاكتيك اسيد، يازده تركيب سه‌جزئي و دوجزئي از سه پليمر فوق با يكديگر توسط دستگاه اكسترودر در حالت ذوب تركيب شده و پس از انجام آزمون‌هاي مكانيكي شامل آزمون‌هاي خمش سه‌نقطه، كشش و ضربه و آزمون‌هاي ساختاري نظير روبش الكتروني SEM و پراش اشعه ايكس XRD و حرارتي شامل روبش حرارتي تفاضلي DSC به‌منظور بررسي خواص حرارتي نمونه‌ها، درصد تركيب وزني بهينه پليمرهاي مورد استفاده بر اساس بهترين چقرمگي و كمترين مدول خمشي بوده‌اند انتخاب شدند. جهت بررسي بهبود خواص مكانيكي و به‌طور مشخص افزايش چقرمگي و بهبود سازگاري از پلاستيسايزر DOA و سازگار كننده DCP استفاده شد. آزمايش‌ها نشان داد كه درصدهاي وزني 15%EVA %60 TPU25% PLA ـ 10%EVA %15 TPU75%PLA داري كمترين تنش خمشي و مدول خمشي و بيشترين چقرمگي و ازدياد طول در شكست را دارند.

217512

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

عليرضا فدايي تهراني، مهدي جوانبخت