一种改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性碳纤维‑聚乳酸‑聚乙烯吡咯烷酮复合支架的制备方法，包括：(1)将聚合物基碳纤维与对氨基苯甲酸按照一定的质量比混合，在60～70℃条件下加入氢氧化钠溶液反应20～28h，加入醋酸调节pH值为5～6，于70～80℃条件烘干，得到改性碳纤维；(2)将一定量的聚乳酸和聚乙烯吡咯烷酮溶解在1,4‑二氧化六环/水中，在50～60℃条件下搅拌1～2h，得到质量分数为5～15％聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；(3)将上述改性碳纤维加入所述混合液中，搅拌均匀，倒入支架模具中，冷冻成型，得到改性碳纤维‑聚乳酸‑聚乙烯吡咯烷酮复合支架。本发明专利技术中的方法制备得到的复合支架力学性能和生物相容性好。

Preparation of a Modified Carbon Fiber-Polylactic Acid-Polyvinylpyrrolidone Composite Scaffold

The invention discloses a preparation method of a modified carbon fiber, polylactic acid and polyvinylpyrrolidone composite scaffold, which includes: (1) mixing polymer-based carbon fibers with p-aminobenzoic acid according to a certain mass ratio, adding sodium hydroxide solution to react for 20-28h at 60-70 ~C, adding acetic acid to adjust pH value for 5-6, and drying at 70-80 ~C to obtain modified carbon fibers; (2) A certain amount of polylactic acid and polyvinylpyrrolidone was dissolved in 1,4_hexacyclic dioxide/water and stirred for 1-2 hours at 50-60 C to obtain a mixture of 5-15% polyvinylpyrrolidone; (3) The modified carbon fibers were added into the mixture, stirred evenly, poured into the stent mould and frozen-formed to obtain the modified carbon fibers polylactic acid_polyethylene. Pyrrolidone composite scaffold. The composite scaffold prepared by the method of the invention has good mechanical properties and biocompatibility.

【技术实现步骤摘要】
一种改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架的制备方法
本专利技术涉及材料
，特别是涉及一种改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架的制备方法。
技术介绍
用于组织工程支架的材料主要有天然高分子材料和合成高分子材料，前者一般具有较好的细胞亲和性，但由于材料的来源不同、处理方法不同等而造成产品性能难以重现，其常规理化性能可调控范围非常有限，加工过程中操作范围较窄也限制了其在异形材料中的应用；合成高分子材料具有良好的加工性能且可以通过调节产物的组成及合成过程中的工艺参数，而使其理化性能得以调控。但由于该类材料表面缺乏细胞识别位点等原因，影响了细胞在其表面上的粘附和生长。因此，对生物医学材料进行改性以提高材料的细胞亲和性、可加工性及力学性能的研究正成为生命科学与材料科学共同的研究热点。而性能优良的组织工程用支架材料的成功开发将使创伤及整形外科进入一个崭新的领域。聚乳酸分子量可调节，加工性能优良，其作为手术缝线及骨钉等已得到FDA的认可。但其亲水性差和降解产物呈酸性等缺点也限制了聚乳酸的使用。现有技术中，通过在聚乳酸中加入聚乙烯吡咯烷酮可在一定程度上改善聚乳酸亲水性差的缺陷，但其力学性能仍不够理想。为此，有必要针对上述问题，提出一种支架材料的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架的制备方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架的制备方法，包括：(1)将聚合物基碳纤维与对氨基苯甲酸按照一定的质量比混合，在60～70℃条件下加入氢氧化钠溶液反应20～28h，加入醋酸调节pH值为5～6，于70～80℃条件烘干，得到改性碳纤维；(2)将一定量的聚乳酸和聚乙烯吡咯烷酮溶解在1,4-二氧化六环/水中，在50～60℃条件下搅拌1～2h，得到质量分数为5～15％聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；(3)将上述改性碳纤维加入所述混合液中，搅拌均匀，倒入支架模具中，冷冻成型，得到改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架。优选的，步骤(1)中，所述聚合物基碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维。优选的，所述聚丙烯腈基碳纤维与所述对氨基苯甲酸按质量之比为1:30～60进行混合。优选的，步骤(2)中，1,4-二氧化六环和水的质量之比为90:10。优选的，所述改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架中，所述碳纤维的质量分数为10～20％。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术中的方法制备得到的改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架的力学性能好，且具有良好的生物相容性。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本专利技术公开一种改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架的制备方法，包括：(1)将聚合物基碳纤维与对氨基苯甲酸按照一定的质量比混合，在60～70℃条件下加入氢氧化钠溶液反应20～28h，加入醋酸调节pH值为5～6，于70～80℃条件烘干，得到改性碳纤维；(2)将一定量的聚乳酸和聚乙烯吡咯烷酮溶解在1,4-二氧化六环/水中，在50～60℃条件下搅拌1～2h，得到质量分数为5～15％聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；(3)将上述改性碳纤维加入所述混合液中，搅拌均匀，倒入支架模具中，冷冻成型，得到改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架。上述步骤(1)中，所述聚合物基碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维，并且，所述聚丙烯腈基碳纤维与所述对氨基苯甲酸按照质量之比为1:30～60进行混合，优选的，所述聚丙烯腈基碳纤维与所述对氨基苯甲酸按照质量之比为1:50进行混合。上述步骤(2)中，1,4-二氧化六环和水的质量之比为90:10。根据上述方法制得的改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架中，所述碳纤维的质量分数为10～20％，优选的，所述碳纤维的质量分数为15％。实施例1(1)将聚合物基碳纤维与对氨基苯甲酸按照质量之比为1:30进行混合，在60℃条件下加入氢氧化钠溶液反应20h，加入醋酸调节pH值为5，于70℃条件烘干，得到改性碳纤维；(2)将一定量的聚乳酸和聚乙烯吡咯烷酮溶解在质量之比为90:10的1,4-二氧化六环/水中，在50℃条件下搅拌1h，得到质量分数为5％聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；(3)将上述改性碳纤维加入所述混合液中，搅拌均匀，倒入支架模具中，冷冻成型，得到改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架。根据本实施例中的方法制得的改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架中，所述碳纤维的质量分数为10％。实施例2(1)将聚合物基碳纤维与对氨基苯甲酸按照质量之比为1:50进行混合，在65℃条件下加入氢氧化钠溶液反应24h，加入醋酸调节pH值为5.6，于75℃条件烘干，得到改性碳纤维；(2)将一定量的聚乳酸和聚乙烯吡咯烷酮溶解在质量之比为90:10的1,4-二氧化六环/水中，在60℃条件下搅拌1.5h，得到质量分数为10％聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；(3)将上述改性碳纤维加入所述混合液中，搅拌均匀，倒入支架模具中，冷冻成型，得到改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架。根据本实施例中的方法制得的改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架中，所述碳纤维的质量分数为15％。实施例3(1)将聚合物基碳纤维与对氨基苯甲酸按照质量之比为1:60进行混合，在70℃条件下加入氢氧化钠溶液反应28h，加入醋酸调节pH值为6，于80℃条件烘干，得到改性碳纤维；(2)将一定量的聚乳酸和聚乙烯吡咯烷酮溶解在质量之比为90:10的1,4-二氧化六环/水中，在60℃条件下搅拌2h，得到质量分数为15％聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；(3)将上述改性碳纤维加入所述混合液中，搅拌均匀，倒入支架模具中，冷冻成型，得到改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架。根据本实施例中的方法制得的改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架中，所述碳纤维的质量分数为20％。本专利技术中的方法制备得到的改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架中，改性碳纤维有效增强了支架材料的抗张强度和弹性模量，从而使得该支架材料具有较好地力学性能。最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性碳纤维‑聚乳酸‑聚乙烯吡咯烷酮复合支架的制备方法，其特征在于，包括：(1)将聚合物基碳纤维与对氨基苯甲酸按照一定的质量比混合，在60～70℃条件下加入氢氧化钠溶液反应20～28h，加入醋酸调节pH值为5～6，于70～80℃条件烘干，得到改性碳纤维；(2)将一定量的聚乳酸和聚乙烯吡咯烷酮溶解在1,4‑二氧化六环/水中，在50～60℃条件下搅拌1～2h，得到质量分数为5～15％聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；(3)将上述改性碳纤维加入所述混合液中，搅拌均匀，倒入支架模具中，冷冻成型，得到改性碳纤维‑聚乳酸‑聚乙烯吡咯烷酮复合支架。

【技术特征摘要】
1.一种改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架的制备方法，其特征在于，包括：(1)将聚合物基碳纤维与对氨基苯甲酸按照一定的质量比混合，在60～70℃条件下加入氢氧化钠溶液反应20～28h，加入醋酸调节pH值为5～6，于70～80℃条件烘干，得到改性碳纤维；(2)将一定量的聚乳酸和聚乙烯吡咯烷酮溶解在1,4-二氧化六环/水中，在50～60℃条件下搅拌1～2h，得到质量分数为5～15％聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；(3)将上述改性碳纤维加入所述混合液中，搅拌均匀，倒入支架模具中，冷冻成型，得到改性碳纤维-聚乳酸-聚乙烯吡咯烷酮复合支架。2.根据权利要求1所述的改性碳纤维-聚乳酸-聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙冰娟，
申请(专利权)人：沙冰娟，
类型：发明
国别省市：江苏,32