一種聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及生物材料領域，具體涉及一種聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著化石燃料資源和塑料后處理壓力的增加，研究和開發生物可降解高分子材料 成為高分子學界研究的熱點。聚乳酸是一種具有良好的機械性能、生物降解性、生物相容性 和環境友好性，且其是原料來源廣泛的天然可再生資源，成為研究和開發的最佳選擇。但 是，由于聚乳酸脆性大且價格昂貴，限制了它的應用發展。將聚乳酸與纖維素共混是一種極 具前途的開發生物降解材料的技術方法。但由于聚乳酸的疏水性以及淀粉和纖維素的吸水 性，兩組分之間是熱力學不相容的，導致組分之間的界面黏結力較差。
【發明內容】
[0003] 發明目的：本發明提供一種聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料及其制備方法，該 醫用復合材料各組分充分相容，既具備較好的機械性能，又具備較低的吸水率。
[0004] 本發明的技術方案：
[0005] -種聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料，按重量份計，包括如下組分：聚乳酸36~ 46份，細菌纖維素34~50份，石墨烯6~12份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿0. 1~ 10份，原花青素2~5份，聚乙二醇2~5份，氯化鈣0. 2~0. 8份，潤滑劑1~4份和助劑 1~3份。
[0006] 優選的，按重量份計，包括如下組分：聚乳酸40~42份，細菌纖維素40~44份， 石墨烯8~10份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿5~7份，原花青素3~4份，聚乙二醇 3~4份，氯化鈣0. 4~0. 6份，潤滑劑2~3份和助劑2~3份。
[0007] 更優選的，按重量份計，包括如下組分：聚乳酸41份，細菌纖維素42份，石墨烯9 份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿6份，原花青素3份，聚乙二醇3份，氯化鈣0. 5份，潤 滑劑2份和助劑2份。
[0008] 所述潤滑劑為硬脂酸鈣。
[0009] 所述助劑為膨潤土、云母、高嶺土、滑石粉的一種或幾種的混合物。
[0010] -種聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0011] ⑴將聚乳酸置于50~60°C的烘箱內烘干至質量恒定中，備用；
[0012] (2)將步驟（1)干燥后的聚乳酸與細菌纖維素、石墨烯超微粉碎，混勻，放入乙醇 中，快速攪拌制成分散液；
[0013] (3)將步驟（2)的分散液室溫揮發除去乙醇后，與剩余原料混合均勻，加入到同 向雙螺桿配混擠出機中擠出造粒，擠出機的各段溫度設置為I區l〇〇°C、II區145°C、III區 165°C、IV區155°C、區145°C，螺桿轉速為400~450r/min，加料速度約為12~15g/min，水 冷卻，制得聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料樣條，而后經切粒機造粒，最后置于50~60°C 烘箱內烘干至質量恒定。
[0014] 有益效果：
[0015] 本發明制備的聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料相對于聚乳酸-石墨烯復合材料 機械性能優良，既具有更高的拉伸強度和彎曲強度，同時還顯著降低了吸水率，更適于加工 應用。
【具體實施方式】
[0016] 以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。
[0017] 實施例1
[0018] -種聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料，按重量份計，包括如下組分：聚乳酸36 份，細菌纖維素34份，石墨烯6份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿0. 1份，原花青素2份， 聚乙二醇2份，氯化鈣0. 2份，硬脂酸鈣1份和膨潤土 1份。
[0019] 制備方法，包括如下步驟：
[0020] (1)將聚乳酸置于50°C的烘箱內烘干至質量恒定中，備用；
[0021] (2)將步驟（1)干燥后的聚乳酸與細菌纖維素、石墨烯超微粉碎，混勻，放入乙醇 中，快速攪拌制成分散液；
[0022] (3)將步驟（2)干燥后的聚乳酸及其余原料混合均勻，加入到同向雙螺桿配混 擠出機中擠出造粒，擠出機的各段溫度設置為I區100°c、II區145°C、III區165°C、IV區 155°C、區145°C，螺桿轉速為400r/min，加料速度約為15g/min，水冷卻，制得聚乳酸-細菌 纖維素醫用復合材料樣條，而后經切粒機造粒，最后置于50°C烘箱內烘干至質量恒定。
[0023] 實施例2
[0024] -種聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料，按重量份計，包括如下組分：聚乳酸40 份，細菌纖維素40份，石墨烯8份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿5份，原花青素3份，聚 乙二醇3份，氯化鈣0. 4份，硬脂酸鈣2份和云母2份。
[0025] 制備方法，包括如下步驟：
[0026](1)將聚乳酸置于50°C的烘箱內烘干至質量恒定中，備用；
[0027] (2)將步驟（1)干燥后的聚乳酸與細菌纖維素、石墨烯超微粉碎，混勻，放入乙醇 中，快速攪拌制成分散液；
[0028] (3)將步驟（2)將步驟（1)干燥后的聚乳酸及其余原料混合均勻，加入到同向雙螺 桿配混擠出機中擠出造粒，擠出機的各段溫度設置為I區100°c、II區145°C、III區165°C、 IV區155°C、區145°C，螺桿轉速為410r/min，加料速度約為14g/min，水冷卻，制得聚乳 酸-細菌纖維素醫用復合材料樣條，而后經切粒機造粒，最后置于50°C烘箱內烘干至質量 恒定。
[0029] 實施例3
[0030] -種聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料，按重量份計，包括如下組分：聚乳酸41 份，細菌纖維素42份，石墨烯9份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿6份，原花青素3份，聚 乙二醇3份，氯化鈣0. 5份，硬脂酸鈣2份和高嶺土 2份。
[0031] 制備方法，包括如下步驟：
[0032](1)將聚乳酸置于55°C的烘箱內烘干至質量恒定中，備用；
[0033] (2)將步驟（1)干燥后的聚乳酸與細菌纖維素、石墨烯超微粉碎，混勻，放入乙醇 中，快速攪拌制成分散液；
[0034] (3)將步驟（2)將步驟（1)干燥后的聚乳酸及其余原料混合均勻，加入到同向雙螺 桿配混擠出機中擠出造粒，擠出機的各段溫度設置為I區100°c、II區145°C、III區165°C、 IV區155°C、區145°C，螺桿轉速為420r/min，加料速度約為13g/min，水冷卻，制得聚乳 酸-細菌纖維素醫用復合材料樣條，而后經切粒機造粒，最后置于55°C烘箱內烘干至質量 恒定。
[0035] 實施例4
[0036] -種聚乳酸-細菌纖維素醫用復合材料，