高强度、高模量完全降解性负重骨内固定复合材料（CPPF/n-HA/不饱和聚酯酰胺）研究

适宜力学性能与降解速率的可吸收性骨内固定物可最大限度地满足骨折生物学内固定的要求。本项目针对目前可吸收性骨折内固定物临床应用及研制中尚待解决的主要问题，在前期研究基础上，拟以低成本可完全降解性并且安全无毒的不饱和聚酯酰胺树脂为基体，通过调节合成参数及交联条件调控其合适的力学性能和力学及质量衰减速率；以高纯度针状纳米羟基磷灰石（n-HA）及高强度、高模量可控降解性聚磷酸钙纤维（CPPF）为增强体，显著提高基体的力学性能和生物活性；应用手铺成型法，制备出新型可降解吸收性负重骨内固定CPPF/n-HA/不饱和聚酯酰胺复合材料，并完成其相关理化、力学、降解及生物学性能研究及其复合材料制备参数，使复合材料的强度和弹性模量分别达到皮质骨的 2～3倍和1.5～2倍，且其力学性能衰减速率与其骨折愈合速率相匹配。为这一新型可吸收性负重骨内固定物的动物和临床实验应用研究及技术标准确定提供理论依据、技术方法。

本项目针对皮质骨骨内固定材料需要的高强度、高模量、可控降解为目标,采用本项目组发明的可完全降解的不饱和聚酯酰胺热固性树脂为基体材料，通过调节树脂的原料比例及合成参数等、热处理条件(控制交联程度)、交联剂含量及用环己醇封端方法来调控其降解速率和力学性能衰减速率。选用本课题组负责人的导师发明的高强度、高模量、具有生物相容性、生物安全性、可控降解速率的磷酸钙纤维（CPPF）为增强材料，利用单向纤维复合材料成型方法,制备单向长纤维CPPF/不饱和聚酯酰胺树脂骨内固定复合材料。并进行物理力学及降解测试，优化复合材料的各组分材料的分数及制备参数，确定其制备参数， 在完成早期的坚强固定后,以适宜的速率降解吸收, 制备出高强度、高模量生物活性可控降解吸收速率的负重骨骨折内固定复合材料。研究结果如下（1）不同的引发-促进体系及用量对不饱和聚酯酰胺室温交联时间有很大影响;（2）延长热处理时间或增加热处理温度可提高交联后的不饱和聚酯酰胺力学性能保持率及降低其水解率;　（3）合成的基体树脂加入20%交联剂及一定量的引发-促进剂室温预交联再热处理后具有较大的力学强度;（4）热处理能显著提高交联后的树脂力学强度,热处理后的最大弯曲强度和压缩强度分别能到达144.1MPa和114.2MPa;（5）基体树脂在热处理时延长热处理时间或提高热处理温度在模拟体液环境中降解时可以降低溶胀率和提高力学性能保持率,在1.0mol/L NaOH 标准水溶液中室温水解时发现在195℃热处理18h后再延长热处理时间对树脂的水解率没有多大影响,在水解过程中表现出表面溶蚀行为;（6）随CPPF的含量增加,复合材料的力学强度特别是冲击强度有大幅度的提高,但当CPPF含量超过60%时,复合材料的力学强度出现下降的趋势。