一种聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着化石燃料资源和塑料后处理压力的增加，研究和开发生物可降解高分子材料 成为高分子学界研究的热点。聚乳酸是一种具有良好的机械性能、生物降解性、生物相容性 和环境友好性，且其是原料来源广泛的天然可再生资源，成为研究和开发的最佳选择。但 是，由于聚乳酸脆性大且价格昂贵，限制了它的应用发展。将聚乳酸与纤维素共混是一种极 具前途的开发生物降解材料的技术方法。但由于聚乳酸的疏水性以及淀粉和纤维素的吸水 性，两组分之间是热力学不相容的，导致组分之间的界面黏结力较差。
【发明内容】
[0003] 发明目的：本发明提供一种聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料及其制备方法，该 医用复合材料各组分充分相容，既具备较好的机械性能，又具备较低的吸水率。
[0004] 本发明的技术方案：
[0005] -种聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乳酸36~ 46份，细菌纤维素34~50份，石墨烯6~12份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱0. 1~ 10份，原花青素2~5份，聚乙二醇2~5份，氯化钙0. 2~0. 8份，润滑剂1~4份和助剂 1~3份。
[0006] 优选的，按重量份计，包括如下组分：聚乳酸40~42份，细菌纤维素40~44份， 石墨烯8~10份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱5~7份，原花青素3~4份，聚乙二醇 3~4份，氯化钙0. 4~0. 6份，润滑剂2~3份和助剂2~3份。
[0007] 更优选的，按重量份计，包括如下组分：聚乳酸41份，细菌纤维素42份，石墨烯9 份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱6份，原花青素3份，聚乙二醇3份，氯化钙0. 5份，润 滑剂2份和助剂2份。
[0008] 所述润滑剂为硬脂酸钙。
[0009] 所述助剂为膨润土、云母、高岭土、滑石粉的一种或几种的混合物。
[0010] -种聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0011] ⑴将聚乳酸置于50~60°C的烘箱内烘干至质量恒定中，备用；
[0012] (2)将步骤（1)干燥后的聚乳酸与细菌纤维素、石墨烯超微粉碎，混匀，放入乙醇 中，快速搅拌制成分散液；
[0013] (3)将步骤（2)的分散液室温挥发除去乙醇后，与剩余原料混合均匀，加入到同 向双螺杆配混挤出机中挤出造粒，挤出机的各段温度设置为I区l〇〇°C、II区145°C、III区 165°C、IV区155°C、区145°C，螺杆转速为400~450r/min，加料速度约为12~15g/min，水 冷却，制得聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料样条，而后经切粒机造粒，最后置于50~60°C 烘箱内烘干至质量恒定。
[0014] 有益效果：
[0015] 本发明制备的聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料相对于聚乳酸-石墨烯复合材料 机械性能优良，既具有更高的拉伸强度和弯曲强度，同时还显著降低了吸水率，更适于加工 应用。
【具体实施方式】
[0016] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。
[0017] 实施例1
[0018] -种聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乳酸36 份，细菌纤维素34份，石墨烯6份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱0. 1份，原花青素2份， 聚乙二醇2份，氯化钙0. 2份，硬脂酸钙1份和膨润土 1份。
[0019] 制备方法，包括如下步骤：
[0020] (1)将聚乳酸置于50°C的烘箱内烘干至质量恒定中，备用；
[0021] (2)将步骤（1)干燥后的聚乳酸与细菌纤维素、石墨烯超微粉碎，混匀，放入乙醇 中，快速搅拌制成分散液；
[0022] (3)将步骤（2)干燥后的聚乳酸及其余原料混合均匀，加入到同向双螺杆配混 挤出机中挤出造粒，挤出机的各段温度设置为I区100°c、II区145°C、III区165°C、IV区 155°C、区145°C，螺杆转速为400r/min，加料速度约为15g/min，水冷却，制得聚乳酸-细菌 纤维素医用复合材料样条，而后经切粒机造粒，最后置于50°C烘箱内烘干至质量恒定。
[0023] 实施例2
[0024] -种聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乳酸40 份，细菌纤维素40份，石墨烯8份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱5份，原花青素3份，聚 乙二醇3份，氯化钙0. 4份，硬脂酸钙2份和云母2份。
[0025] 制备方法，包括如下步骤：
[0026](1)将聚乳酸置于50°C的烘箱内烘干至质量恒定中，备用；
[0027] (2)将步骤（1)干燥后的聚乳酸与细菌纤维素、石墨烯超微粉碎，混匀，放入乙醇 中，快速搅拌制成分散液；
[0028] (3)将步骤（2)将步骤（1)干燥后的聚乳酸及其余原料混合均匀，加入到同向双螺 杆配混挤出机中挤出造粒，挤出机的各段温度设置为I区100°c、II区145°C、III区165°C、 IV区155°C、区145°C，螺杆转速为410r/min，加料速度约为14g/min，水冷却，制得聚乳 酸-细菌纤维素医用复合材料样条，而后经切粒机造粒，最后置于50°C烘箱内烘干至质量 恒定。
[0029] 实施例3
[0030] -种聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚乳酸41 份，细菌纤维素42份，石墨烯9份，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱6份，原花青素3份，聚 乙二醇3份，氯化钙0. 5份，硬脂酸钙2份和高岭土 2份。
[0031] 制备方法，包括如下步骤：
[0032](1)将聚乳酸置于55°C的烘箱内烘干至质量恒定中，备用；
[0033] (2)将步骤（1)干燥后的聚乳酸与细菌纤维素、石墨烯超微粉碎，混匀，放入乙醇 中，快速搅拌制成分散液；
[0034] (3)将步骤（2)将步骤（1)干燥后的聚乳酸及其余原料混合均匀，加入到同向双螺 杆配混挤出机中挤出造粒，挤出机的各段温度设置为I区100°c、II区145°C、III区165°C、 IV区155°C、区145°C，螺杆转速为420r/min，加料速度约为13g/min，水冷却，制得聚乳 酸-细菌纤维素医用复合材料样条，而后经切粒机造粒，最后置于55°C烘箱内烘干至质量 恒定。
[0035] 实施例4
[0036] -种聚乳酸-细菌纤维素医用复合材料，