The aim of this work was to evaluate the properties of polymer blends of poly(L-lactide) and poly(L-lactide-co-trimethylene carbonate) 15/85 and to select two compositions to be used to prepare the materials for bone and cartilage tissue engineering. PLLA and PLLATMC as the polymers with significantly different mechanical properties could be used to prepare a wide range of polymer blends. They were investigated by ultimate tensile strength and Young modulus measurements. Considering similar mechanical properties to these types of human tissues PLLA:PLLATMC 80:20 and 30:70 blends have been chosen as appropriate materials for bone and cartilage engineering, respectively. The materials were examined by thermal analysis (thermogravimetry and differential scanning calorimetry), ATR-FTIR spectroscopy and surface analysis (roughness and contact angle measurements). Miscibility of two polymers was discussed. High thermal stability of the blends allow to process them by fused deposition modelling which is one of the most promising methods for the manufacturing of computationally designed scaffolds. Based on the results of thermal analysis at least partial miscibility of PLLA and PLLATMC in the examined blends is indicated. Detailed interpretation of ATR-FTIR spectra let to distinguish the polymers despite their structural similarities. Surface properties of the materials depend on the preparation method and on their form.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu wytwarzania nanosfer polilaktydowych otrzymanych metodą emulsyjną. Zbadano wpływ temperatury, szybkości mieszania, rodzaju użytego stabilizatora oraz długości łańcucha polimerowego na rozmiar otrzymywanych nanosfer. Na podstawie wyników badań opracowano warunki pozwalające na powtarzalne otrzymywanie nanosfer polilaktydowych o rozmiarze poniżej 100 nm.
EN
Poly-L-lactide nanospheres were prepd. by emulsifying CH₂Cl₂ soln. of the polymer in aq. soln. of poly(vinyl alc.) at 0–50°C under stirring. After removal of the solvent by evapn., the nanospheres were filtered out and analyzed for grain size. The size decreased with decreasing the mol. mass of the polymer. The polylactide nanospheres of size less than 100 nm were produced in many cases.
The influence of phenylacetic acid hydrazide (NAPAH) derivative content, melt temperature (170−200°C) and cooling rate (1−20°C/min) on poly(L-lactide) (PLLA) nucleation were investigated. Increasing the content of NAPAH (0.5−3.0 wt.%) had a positive effect on PLLA crystallization, while an increase in the cooling rate and heating temperature had a negative effect. In the case of isothermal crystallization carried out for a long time (180 min), the melting process depended only on the crystal lization temperature. NAPAH also influenced the cold crystallization temperature, reduced thermal stability and improved PLLA processability (MFR).
PL
Zbadano wpływ zawartości pochodnej hydrazydu kwasu fenylooctowego (NAPAH), temperatury stopu (170−200°C) i szybkości chłodzenia (1–20°C/min) na nukleację poli(L-laktydu) (PLLA). Zwiększenie zawartości NAPAH (0,5–3,0% mas.) miało pozytywny wpływ na krystalizację PLLA, natomiast wzrost szybkości chłodzenia i temperatury ogrzewania negatywny. W przypadku krystalizacji izotermicznej prowadzonej przez długi czas (180 min), proces topnienia zależał tylko od temperatury krystalizacji. NAPAH wpływał również na temperaturę zimnej krystalizacji, zmniejszał stabilność ter miczną i poprawiał właściwości przetwórcze PLLA (MFR).
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule podsumowano rezultaty badań dotyczących modyfikacji poli(L-laktydu) (PLA) przez wpływanie na historię termiczną, sztuczne zarodkowanie krystalizacji, plastyfikację i napełnianie montmorylonitem. Stwierdzono, że PLA zarówno ogrzewany ze stanu szklistego, jak i chłodzony izotermicznie ze stanu stopionego krystalizuje w postaci sferolitów. Wymiary sferolitów rosną ze wzrostem temperatury izotermicznej krystalizacji i jednocześnie maleje wytrzymałość próbek na zerwanie. Porównano skuteczność działania różnych środków zarodkujących krystalizację, a na przykładzie talku pokazano wpływ jego zawartości na wielkość sferolitów. Wykazano, że plastyfikacja PLA za pomocą glikolu poli(oksyetylenowego) (PEG) obniża temperaturę zeszklenia Tg, a także temperaturę nieizotermicznej krystalizacji podczas ogrzewania ze stanu szklistego. Plastyfikowany PLA charakteryzuje większa zdolność do plastycznej deformacji, szczególnie w przypadku próbek amorficznych. Napełnianie PLA montmorylonitem powoduje zwiększenie modułu sprężystości. Plastyfikacja zarówno nienapełnionego, jak i napełnionego PLA przyspiesza krystalizację, ale obecność montmorylonitu zmniejsza stopień krystaliczności. Badania metodą WAXS pozwoliły na stwierdzenie, że nanokompozyty z montmorylonitem mają strukturę interkalowaną.
EN
In the article the results of studies on modification of poly(L-lactide) (PLA) via influencing its thermal history, artificial nucleation of crystallization, plasticization or filling with montmorillonite were summarized. It was found that PLA heated from the glassy state and isothermally cooled from the molten state, crystallized in the form of spherulites (Fig. 1 b and c). Size of spherulites increases with temperature of isothermal crystallization and simultaneously strength at break deteriorates (Fig. 2). Effectiveness of various agents nucleating the crystallization has been compared and effect of the agent content on the size of spherulites has been shown on the example of talc (Fig. 4, 5, Table 1). It was demonstrated that PLA plasticization with poly(oxyethylene glycol) (PEG) lowered glass transition temperature Tg, as well as temperature of non-isothermal crystallization during heating from the glassy state (Fig. 6). Plasticized PLA shows bigger ability to plastic deformation especially in case of amorphous samples (Fig. 7 and 8). Filling of PLA with montmorillonite causes increase in modulus of elasticity (Fig. 11a). Plasticization of both non-filled and filled PLA accelerates crystallization but presence of montmorillonite decreases crystallinity degree (Fig. 9). Investigations by WAXS method allowed to state that nanocomposites with montmorillonite showed intercalated structures (Fig. 10).
Metody spekrometrii mas w tym MALDI-TOF (matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight) umożliwiają analizę mas cząsteczkowych polimerów syntetycznych (w tym biodegradowalnych) przez dobranie matrycy ułatwiającej ich jonizację lub jak w przypadku ELDI (enhanced laser desorption/ionization) w wyniku zastosowania modyfikowanej powierzchni ułatwiającej jonizację próbek. Ciecze jonowe będące solami N,N-diizopropyloetyloaminy (DEA) oraz kwasów: 2,5-dihydroksybenzoesowego (DHB), 3-indoloakrylowego (IAA) oraz 2-(4-hydroxyfenylazo)benzoesowego (HABA) znalazły zastosowanie jako matryce jonowe do wyznaczania ciężarów cząsteczkowych polilaktydów o Mw ≥ 4000 metodą MALDI-TOF. Polimery o niskich masach molowych ≤ 2000 mogą być łatwo analizowane bez udziału matrycy na powierzchni płytki pokrytej parylenem-N (poli(p-ksylylenem), PPX), który ułatwia proces laserowej desorpcji/jonizacji próbki (LDI) eliminując sygnały pochodzące od matrycy, zakłócające analizę widma masowego związków o niskich - zbliżonych do matrycy ciężarach cząsteczkowych. Zastosowanie parylenu-N do pokrywania powierzchni płytek poddanych silnej energii lasera wywołującego jonizację analizowanej próbki, nie powoduje pojawienie się dodatkowych sygnałów wynikających z obecności parylenu w widmie masowym, zakłócających interpretację otrzymanych ciężarów cząsteczkowych polilaktydu.
EN
Mass spectrometry MALDI-TOF (matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight) enables spectral analysis of synthetic biodegradable polymers with the addition of ammonium salts using ionic matrices from N,N-diisopropylethylamine (DEA) and DHB (2,5-dihydroxybenzoic acid), IAA (3-indoleacrylic acid), and HABA (2-(4-hydroxyphenylazo) benzoic acid. However, the MALDI mass spectra of polymers of molecular mass up to 1000 Da are often heavily populated with peaks originating from the matrix and matrix secondary reaction products that introduce noise, making it difficult to interpret peaks in this region of the mass spectrum. Thus, polymers of molecular masses up to a few kDa can be analyzed, without the use of a matrix, by direct laser desorption/ionization (LDI). We used ELDI-TOF (enhanced laser desorption/ionization time-of-flight) for the rapid characterization of molecules directly from the support covered with a thin layer of parylen-N (poly(p-ksylylenes)). Hydrophobic parylen used as a support on the target plate influenced on decreasing the area size of the droplets, thus concentrating the spot including a sample of the polymer.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.