89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
218 wPływ metody<br />
przetwórstwa na<br />
właściwości Polilaktydu<br />
J. Chłopek, A. MorAwskA-ChoChół, A. wieteChA<br />
akadeMia GórniCzo–HutniCza, Wydział inżynierii Materiało-<br />
Wej i CeraMiki, katedra BioMateriałóW<br />
Al. mickiewiczA 30, 30 – 059 krAków<br />
streszczenie<br />
W pracy oceniono wpływ metody przetwarzania<br />
(wtrysk, prasowanie) na właściwości termiczne i<br />
mechaniczne polimeru resorbowalnego (PLDL).<br />
Oceniono również zmiany w szybkości degradacji<br />
tego polimeru w zależności od zastosowanej metody<br />
przetwórstwa. Właściwości termiczne określono metodą<br />
DSC, natomiast szybkość degradacji oceniono<br />
na podstawie zmian pH i przewodnictwa płynów<br />
inkubacyjnych.<br />
Badania wykazały wpływ metody przetwórstwa na<br />
analizowane właściwości PLDL. Metoda wtrysku spowodowała<br />
degradację polimeru już w czasie trwania<br />
procesu, co objawiło się obniżeniem wytrzymałości.<br />
Dopracowania wymaga ustalenie optymalnych parametrów<br />
wtrysku, tzn. temperatury i czasu uplastyczniania.<br />
Zbyt długi czas przebywania polimeru w strefie<br />
grzewczej może sprzyjać degradacji. Polimery otrzymane<br />
metodą prasowania prepregów uległy znacznie<br />
szybszej degradacji w porównaniu do polimerów<br />
otrzymanych metodą wtrysku. Przyczyną tego mogła<br />
być łatwiejsza dyfuzja płynu po pozostałych granicach<br />
rozdziału pomiędzy poszczególnymi prepregami.<br />
[Inżynieria <strong>Biomateriałów</strong>, <strong>89</strong>-<strong>91</strong>, (2009), 218-221]<br />
wstęp<br />
Do często stosowanych metod formowania polimerowych<br />
implantów medycznych należą wtrysk i prasowanie.<br />
Metoda wtrysku zyskała swą popularność dzięki niskim<br />
kosztom produkcji, wysokiej wydajności, dużej powtarzalności<br />
i możliwości otrzymania skomplikowanych kształtów.<br />
Problemem jaki napotyka się w tej metodzie jest dobór<br />
odpowiednich parametrów procesu, który dla niektórych<br />
materiałów polimerowych jest szczególnie utrudniony.<br />
Wiąże się to z faktem, że odpowiednio wysoka temperatura<br />
poprawia właściwości reologiczne polimeru, może jednak<br />
równocześnie powodować jego degradację. Kolejny problem<br />
stanowi zapewnienie właściwej jednorodności w przypadku<br />
otrzymywania materiałów kompozytowych. Lepsze<br />
rozmieszanie obu faz można uzyskać przez zastosowanie<br />
wytłaczarek, z drugiej jednak strony wielokrotne podgrzewanie<br />
polimeru może zwiększać jego degradację. Metoda<br />
prasowania prepregów otrzymanych z roztworu jest bardziej<br />
czasochłonna jednak daje bardziej powtarzalne wyniki i<br />
pozwala w większym stopniu sterować rozmieszczeniem i<br />
udziałem modyfikatorów w przypadku implantów kompozytowych<br />
oraz pozwala na lepszą efektywność wzmocnienia<br />
dzięki możliwości zastosowania włókien ciągłych. Jednak<br />
ograniczeniem tej metody jest możliwość otrzymania wyrobów<br />
o nieskomplikowanych kształtach lub konieczność<br />
przeprowadzenia dalszej obróbki mechanicznej, co dodatkowo<br />
podnosi koszty produkcji [1,2].<br />
Sposób przetwórstwa może jednak powodować zmiany<br />
we właściwościach polimerów, istotnych ze względu na zachowanie<br />
biomateriału w środowisku biologicznym. Przede<br />
the influence of<br />
processing on polylactide<br />
properties<br />
J. Chłopek, A. MorAwskA-ChoChół, A. wieteChA<br />
AGH-university of science And tecHnoloGy, fAculty of<br />
mAteriAls science And cerAmics,<br />
depArtment of biomAteriAls,<br />
30 mickiewiczx Av., 30-059 crAcow, polAnd<br />
abstract<br />
In the present work, the influence of the processing<br />
method (injection moulding, prepregs compression) of a<br />
resorbable polymer on its thermal and mechanical properties<br />
was evaluated. Poly(L-lactide – co-LD-lactide) (PLDL)<br />
as resorbable polymer was used. The changes of polymer<br />
degradation time depending on their processing method<br />
conditions were also investigated. Thermal properties were<br />
studied on the basis of DSC, while degradation rate was<br />
evaluated on the basis of pH and conductivity changes of<br />
incubation solution.<br />
The studies revealed that PLDL properties were influenced<br />
by processing methods. Injection moulding caused<br />
polymer degradation during processing and it was suggested<br />
by strength decrease. Keeping the polymer for long time at<br />
high temperature in heating zone may cause degradation<br />
process. Therefore, optimization of moulding parameters<br />
(temperature, plasticizing time) is required. However, degradation<br />
time was significantly longer for samples, which<br />
were processed by prepregs compression. It was caused<br />
by the presence of borders between prepregs and easier<br />
penetration of a solution.<br />
[Engineering of Biomaterials, <strong>89</strong>-<strong>91</strong>, (2009), 218-221]<br />
introduction<br />
Injection moulding and compression are two methods<br />
usually used for polymer implants forming. Popularity of<br />
injection moulding is connected with low cost of manufacture,<br />
high productivity, large repeatability and possibility to<br />
obtain difficult shapes. Optimization the parameters of the<br />
process is connected to some typical problems, especially<br />
in case of some polymers. It is connected with the fact, that<br />
high temperature improves rheological behaviour, however it<br />
may cause polymer degradation. The next difficulty concerns<br />
securing of the proper homogeneity of composite materials.<br />
Improving of the uniformity is possible by using extrusion<br />
machines, however it may increase polymer degradation<br />
as well.<br />
Compression of prepregs obtaining from solution is timeconsuming,<br />
but the results are more repetitive. This method<br />
facilitates strict control of distribution and volume fraction<br />
contribution of modifying additives in the case of composite<br />
materials, as well as enables to use long fibres and in<br />
this way obtaining better reinforcement. Restriction for this<br />
method is possibility to obtain only the implants with noncomplicated<br />
shape and necessity of applying of additional<br />
mechanical treatment increasing cost of production [1,2].<br />
Methods of processing may cause changes of some polymer<br />
properties, which are important with regard of biological<br />
behaviour of implants. First of all, it concerns mechanical<br />
properties, crystallinity, chemical purity, degradation rate.<br />
Owing to their easy degradation, most significant changes of<br />
properties are possible in the case of resorbable polymers.<br />
The changes are faster under the influence of elevates