Otrzymano serię poli(węglanouretanów), o zawartości 30, 34 i 45 % mas. segmentów sztywnych, z diizocyjanianu 4,4'-dicykloheksylometanu (HMDI) ioligowęglanodiolu. Scharakteryzowano właściwości oraz strukturę wytworzonych poli(węglanouretanów) za pomocą spektroskopii w podczerwieni FT-IR, różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), analizy dynamicznych właściwości mechanicznych (DMA), analizy termograwimetrycznej (TGA) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Oceniono również właściwości wytrzymałościowe, odporność na zużycie ścierne, a także wykonano testy tribologiczne, oznaczono twardość, elastyczność przy odbiciu, gęstość i kąt zwilżania oraz obliczono swobodną energię powierzchniową. Przeprowadzono wstępne badania biologiczne, określające toksyczność opracowanych materiałów. Wybrane próbki otrzymanych materiałów testowano na symulatorze segmentu ruchowego kręgosłupa. Wytworzony implant krążka międzykręgowego po 3 mln cykli nie wykazywał śladów niszczenia spowodowanego użyciem ściernym i nie zmienił swojej charakterystyki wytrzymałościowej.
EN
A series of polycarbonate urethanes (PUR) containing 30, 34 and 45 wt % hard segments was synthesized from oligocarbonate diol (OCD) and dicyclohexylmethane 4,4'-diisocyanate (HMDI). The structure and properties of the obtained polymers were characterized using infrared spectroscopy with Fourier transformation (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical thermal analysis (DMA), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM). The tensile strength properties, hardness, resilience and density of PUR were determined and abrasive wear resistance was evaluated in a tribological test. The surface properties were examined using contact angle measurements and free surface energy was calculated. The preliminary cytotoxicity tests were performed. The selected samples of the obtained materials were tested using the simulator of spine motion segment. The intervertebral disc implant produced from polycarbonate urethane with 34 wt % hard segments showed no signs of decay caused by abrasion wear and did not change its mechanical characteristics after 3 million cycles.
In the present study, three methods of introduction of the tartaric acid derivative into poly(carbonate-urethane)s chemical structure are presented and discussed. Tartaric acid derivative containing two free and two protected OH groups was introduced according to polycondensation, ring opening polymerization (in oligocarbonate synthesis step) and polyaddition (in prepolymer synthesis step as a chain extender) reactions. The prepared poly(carbonate-urethane)s were characterized by NMR and FT-IR spectroscopies, DSC and TGA thermal analyses, and mechanical properties measurements. The influence of the introduced tartaric acid derivative on properties of oligocarbonates and polyurethanes was investigated.
PL
Opisano trzy sposoby wbudowania do struktury poli(węglano-uretanów) pochodnej kwasu winowego, zawierającej dwie wolne i dwie zablokowane grupy OH, z wykorzystaniem polikondensacji, polimeryzacji z otwarciem pierścienia (na etapie syntezy oligowęglanodioli) i poliaddycji stopniowej (na etapie syntezy prepolimeru jako przedłużacza łańcucha). Otrzymane poli(węglano-uretany) scharakteryzowano metodami spektroskopii NMR i FT-IR, analizy termicznej DSC i TGA oraz za pomocą pomiarów wytrzymałości mechanicznej. Oceniono wpływ zawartości pochodnej kwasu winowego na właściwości oligowęglanów i poliuretanów.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.