[发明专利]完全生物可降解PLGA纤维增强聚酯复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种完全生物可降解纤维与聚酯进行复合增强的方法及其应用。 

背景技术

聚左旋乳酸(PLLA)是一种具有优良生物相容性的可降解聚酯。但PLLA在常温下韧性较差，延伸率约为10%。同时，PLLA的高结晶度已被临床证实会引起后期炎症反应。因此，作为血管支架材料使用时，降低PLLA的结晶度，并增加其韧性，是十分必要的。 

常见的用于PLLA共聚改性的单体有TMC，GA，CL等。通过添加不同的共聚单体可以改善PLLA韧性差、降解速度慢、亲水性差等缺点。近年来，随着对TMC研究的深入，越来越多的研究者关注PTMC与PLLA的共聚物。有文献报道了对PLLA进行共聚改性以适用于制作血管支架的方法。通过TMC单体与LLA单体的共聚，可以获得延伸率提高的PLLA-TMC共聚物（Polym. Eng. Sci. 52(2012),741），且不再存在相分离的问题。同时，PLLA的酸性降解产物会带来后期炎症反应。而降解产物为中性的TMC单元的加入，可以一定程度降低共聚物降解产物的酸性，有利于进一步提高材料的生物相容性。但是，该共聚物依然存在上述共混方法中高拉伸强度与低结晶度不可兼得的问题。所以需要对共聚物进行力学增强来增加其拉伸强度。 

采用纤维对基体进行力学增强是一种较常见的方式。比如用碳纤维增强含硅羟基磷灰石骨水泥生物材料（CN 101491698A;CN 1850300A）。对于用作血管支架材料的PLLA-TMC共聚物来说，除了需要纤维来增强其力学强度外，为了保证支架在人体内的适用性，增强纤维也必须是完全生物可降解并且生物相容的。同时，为了保证溶液或者熔体加工的可行性，所选择的纤维与基体材料需要具有溶液选择性，比如，PLLA-TMC的常用溶剂为二氯甲烷或者三氯甲烷，增强纤维则应优选自不溶于上述溶剂的纤维；或者，增强纤维具有高于基体树脂加工温度至少30℃的熔点，以保证采用熔体加工时纤维不会熔融。 

其次，PLLA-TMC具有较慢的降解速率，不能完全满足对于血管支架材料的降解速率的要求（Macromol. Mater. Eng. 297(2012),128）。 

未经任何处理的PLGA单丝拉伸强度是172.5MPa，是PLLA拉伸强度的3倍左右。同时，PLGA已被证实具有良好的生物相容性，且完全生物可降解。其降解速率明显快于PLLA-TMC共聚物。而且，PLGA纤维不溶于二氯甲烷、三氯甲烷以及四氢呋喃等常见的有机溶剂。因而，我们使用PLGA纤维来增强PLLA-TMC共聚物，理论上不仅可以有效提高共聚物的强度，同时亦能灵活调控降解速率。 

另外，文献报道了纤维与基体材料因结合力差导致力学性能提升达不到预期的情况(CN201210312375.2)。所以，提高材料的力学强度就需要进一步提高两相之间的界面结合力。比如，酸浸泡进行表面处理（CN101491698A），低温空气等离子处理专利（CN102345228A）都能取得良好的效果。我们为了达到良好的界面结合，采用对样品损伤最小，效果较明显的等离子表面处理对PLGA进行改性。其中气氛采用对于聚合物常用的表面处理气氛氧气，进行等离子体浸没，达到使纤维表明粗糙度增加和活性官能团增多的目的，从而增强纤维和基体的亲和力。 

本发明基于上述技术原因，提出了一种PLGA（聚乳酸-乙交酯）纤维增强PLLA-TMC复合材料，并对PLGA纤维进行等离子表面处理使得二者能达到较好的复合效果，进而能够使得复合物的拉伸强度得到提升、降解速率可以进行调控，以适用于制作完全生物可降解血管支架。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有完全生物可降解PLLA用于制作血管支架时存在的力学性能差、降解速率慢的不足，提供一种PLGA纤维增强聚酯复合材料及其制备方法和应用。 

本发明提供的完全生物可降解PLGA纤维增强聚酯复合材料的制备方法，具体步骤为：  

a、将PLGA纤维与聚酯共聚物溶于二氯甲烷中，搅拌至分散均匀，得PLGA纤维增强聚酯溶液；其中， PLGA纤维的重量份数为1~20%，优选3~8%，其余为聚酯，即聚酯的重量份数为80~99%，优选92~97%；PLGA纤维和聚酯总量为100%；

b、将所得溶液倒入培养皿中，待溶液中溶剂挥发后在真空烘箱中室温干燥至恒重，得固态样品；

c、固态样品经过热压和冷压处理，得到薄片状样品。