Innovative polymer composites based on biomedical materials - Rapid communication

• Autorzy: Bulanda Katarzyna , Bartusik-Aebisher Dorota , Oleksy Małgorzata , Aebisher David

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2024.5.5

Warianty tytułu

PL

Innowacyjne kompozyty polimerowe na bazie materiałów biomedycznych - Komunikat szybkiego druku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents preliminary research on the influence of calcium phosphate (10–40 wt%) on the functional properties of ABS. Maleic anhydride grafted polyethylene was used as a compatibilizer (0.5 wt%). The mass flow rate, tensile properties and hardness were determined. The effect of the filler on the color change of the polymer matrix was also examined. For a composite containing 20 wt% calcium phosphate, the mechanical properties of samples obtained by 3D printing and injection molding were compared, with worse properties obtained by 3D printing. This can be explained by limited adhesion between the printed layers.

PL

W artykule przedstawiono wstępne badania wpływu fosforanu wapnia (10–40% mas.) na właściwości użytkowe ABS. Jako kompatybilizator użyto polietylen szczepiony bezwodnikiem maleinowym (0,5% mas.). Określono masowy wskaźnik szybkości płynięcia, właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i twardość. Zbadano także wpływ napełniacza na zmianę barwy osnowy polimerowej. Dla kompozytu zawierającego 20 wt% fosforanu wapnia porównano właściwości mechaniczne próbek uzyskanych metodą druku 3D i formowania wtryskowego, przy czym gorsze właściwości uzyskano metodą druku 3D. Można to wyjaśnić ograniczoną przyczepnością pomiędzy drukowanymi warstwami.

Słowa kluczowe

EN

biomaterials; ABS; calcium phosphate; injection molding; 3D printing

PL

biomateriały; ABS; fosforan wapnia; formowanie wtryskowe; druk 3D

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 69, nr 5
• Strony: 318--324
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bulanda Katarzyna

• Department of Polymer Composites, Faculty of Chemistry, Rzeszow University of Technology, al. Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-5330-5719

autor

Bartusik-Aebisher Dorota

• Department of Biochemistry and General Chemistry, College of Medical Science, University of Rzeszów, al. mjr. W. Kopisto 2a, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-5557-5464

autor

Oleksy Małgorzata

• Students English Division Science Club, College of Medical Science, University of Rzeszów, al. mjr. W. Kopisto 2a, 35-959 Rzeszów, Poland

autor

Aebisher David

• Department of Photomedicine and Physical Chemistry, College of Medical Science, University of Rzeszów, al. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-2661-6570

Bibliografia

• [1] Golubchikov D., Evdokimov P., Zuev D. et al.: Materials 2023, 16(8), 3077. https://doi.org/10.3390/ma16083077
• [2] Valtanen R.S., Yang Y.P., Gurtner G.C. et al.: Injury 2021, 52, S72. https://doi.org/10.1016/j.injury.2020.07.040
• [3] Navarro M., Michiardi A., Castaño O., Planell J.: Journal of The Royal Society Interface 2008, 5(27), 1137. https://doi.org/10.1098/rsif.2008.0151
• [4] Marques A., Miranda G., Silva F. et al.: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterial 2021, 109(3), 377. https://doi.org/10.1002/jbm.b.34706
• [5] Kumar A., Mir M., Aldulijan I., Mahajan A. et al.: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 2021, 109(2), 193. https://doi.org/10.1002/jbm.b.34691
• [6] Zhukova P.A., Senatov F.S., Zadorozhnyy M.Y. et al.: Polymers 2021, 13(14), 2367. https://doi.org/10.3390/polym13142367
• [7] Bernard M., Jubeli E., Pungente M.D. et al.: Biomaterials Science 2018, 6(8), 2025. https://doi.org/10.1039/C8BM00518D
• [8] Hutmacher D.W.: Biomaterials 2000, 21(24), 2529. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(00)00121-6
• [9] Jin S., Xia X., Huang J. et al.: Acta Biomaterialia 2021, 127, 56. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2021.03.067
• [10] Murphy C.M., Haugh M.G., O’Brien F.J.: Biomaterials 2010, 31(3), 461. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2009.09.063
• [11] Shuai C., Yang W., Feng, P. et al.: Bioactive Materials 2021, 6(2), 490. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2020.09.001
• [12] Ziąbka M., Dziadek M. Nanomaterials 2019, 9(1), 61. https://doi.org/10.3390/nano9010061
• [13] Anderson J.M., Zhao Q.H.: MRS Bulletin 1991, 16(9), 75. https://doi.org/10.1557/S0883769400056098
• [14] Barczewski M., Mysiukiewicz O., Matykiewicz D. et al.: Polymer Composites 2020, 41(7), 2947. https://doi.org/10.1002/pc.25589
• [15] Timofejeva A., D’Este M., Loca D.: European Polymer Journal 2017, 95, 547. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2017.08.048
• [16] Rezwan K., Chena Q.Z., Blaker J.J.: Biomaterials 2006, 27(18), 3413. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2006.01.039
• [17] Afshar A., Mihut D.: Journal of Materials Science & Technology 2020, 53, 185. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2020.01.072
• [18] Penumakala P.K., Santo J., Thomas A.: Composites Part B-Engineering 2020, 201. 108336. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.108336
• [19] Padzi M.M., Bazin M.M., Muhamad W.M.W.: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2017, 269, 012060. https://doi.org/10.1088/1757-899X/269/1/012060
• [20] Chaturvedi V.: Department of Mechanical Engineering National Institute of Technology 2009. http://ethesis.nitrkl.ac.in/1497/
• [21] Antonov E.N., Popova A.V., Selezneva I.I. et al.: Russian Journal of Physical Chemistry B 2011, 5(8), 1189. https://doi.org/10.1134/S1990793111080033
• [22] Fadeeva I.V., Forysenkova A.A., Trofimchuk E.S. et al.: Russian Chemical Bulletin 2022, 71(3), 543. https://doi.org/10.1007/s11172-022-3446-x
• [23] Timofejeva A., D’Este, M., Loca D.: European Polymer Journal 2017, 95, 547. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2017.08.048
• [24] Rezwan K., Chena Q.Z., Blaker J.J.: Biomaterials 2006, 27(18), 3413. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2006.01.039
• [25] Sharma A., Kokil G.R., He Y. et al.: Bioactive Materials 2023, 24, 535. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2023.01.003
• [26] Kumar A., Kargozar S., Baino F. et al.: Frontiers in Materials 2019, 6, 313. https://doi.org/10.3389/fmats.2019.00313
• [27] Hu C., Ashok D., Nisbet D.R. et al.: Biomaterials 2019, 219, 119366. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119366
• [28] van de Werken N., Reese M.S., Taha M.R. et al.: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2019, 119, 38. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.01.012
• [29] de Toro E.V., Sobrino J.C., Martinez A. et al.: Materials 2020, 13(3), 672. https://doi.org/10.3390/ma13030672
• [30] Pentek A., Nyitrai M., Schiffer A. et al.: Crystals 2020, 10(5), 398. https://doi.org/10.3390/cryst10050398
• [31] Javaid M., Haleem A.: Alexandria Journal of Medicine 2018, 54(4), 411. https://doi.org/10.1016/j.ajme.2017.09.003
• [32] Ngo T.D., Kashani A., Imbalzano G. et al.: Composites Part B: Engineering 2018, 143, 172. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.02.012
• [33] Safronova T.: Inorganic Materials 2021, 57(5), 443.
• [34] https://spectrumfilaments.com/filament/abs-medical/(access date 19.09.2021) https://doi.org/10.1134/S002016852105006X
• [35] Bulanda K., Oleksy M., Oliwa R. et al.: Polymers 2021, 13(15), 2455. https://doi.org/10.3390/polym13152455
• [36] Bulanda K., Oleksy M., Oliwa R.: Polymers 2020, 14(22), 5000. https://doi.org/10.3390/polym14225000
• [37] Bulanda K., Oleksy M., Oliwa R.: Polymers 2022, 14(8), 1605. https://doi.org/10.3390/polym14081605
• [38] Albano C., Karam, A. González G. et al.: Polymers for Advanced Technologies 2005, 16(2–3), 283. https://doi.org/10.1002/pat.580
• [39] Baligidad S.M., Chethan Kumar, G., Maharudresh, A. C. et al.: Journal of Manufacturing Processes 2022, 79, 789. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2022.05.025
• [40] Ayyanar C.B., Marimuthu K., Sridhar N. et al.: Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials 2023, 33(9), 2743. https://doi.org/10.1007/s10904-023-02647-3
• [41] Thomazi E., Roman Jr C., Vanni, J.S. et al.: Polymer Composites 2024, 45(7), 6720. https://doi.org/10.1002/pc.28229