[发明专利]一种压电高分子材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种压电高分子材料的制备方法。将左旋聚乳酸(PLLA)和PHBV(3‑羟基丁酸酯和3‑羟基戊酸酯共聚物)材料按照一定比例混合，溶于二氯甲烷中，将一定体积的前述高分子溶液缓慢加入正在搅拌的一定浓度的聚乙烯醇水溶液中，在一定温度下，搅拌一定的时间，将聚乙烯醇水溶液中的高分子微球静置沉淀，洗涤数次，并在50℃下干燥12h，即可得到最终粉体，将粉体注入特定形状的金属模具中并加热烧结，即可得到具有特定形状的压电组织修复支架材料。本发明与现有技术相比的优点在于：1)，所获得的高分子材料，具有优良的压电性能；2)，所获得的高分子材料，具有良好的可加工性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体是指一种压电高分子材料的制备方法。

背景技术

压电材料可以将压力转化为电压，或者实现相反的作用，可作为一种换能器件，广泛应用于扬声器、压力传感器和能量拾取装置，压电陶瓷是一种经典的压电材料，具有特征频率高、压电系数高的特点，但受限于陶瓷的成型制备工艺，压电陶瓷具有难以加工的缺陷，由聚偏氟乙烯(PVDF)衍生出来的一系列含氟压电高分子材料，压电系数略低于压电陶瓷，但其具有良好的成型加工特性，广泛用于工业和消费领域，有研究表明，压电材料具有诱导组织再生的潜力，尤其对于人体承重部位的软骨组织，膝关节是人体承重最大的关节之一，膝关节软骨的缺损往往难以自我修复，而压电材料具有诱导关节软骨再生的潜力，然而PVDF 作为组织工程修复材料，具有不可降解的缺陷，可降解的压电高分子材料主要包括天然压电高分子材料和合成压电高分子材料，前者往往具有较低的压电系数，难以满足关节软骨再生的需要，而合成压电高分子材料，如左旋聚乳酸，其具有较好的压电特性，但其压缩模量太大，难以满足关节软骨部位组织再生的模量匹配需要，本发明创造性地将左旋聚乳酸材料和另一种天然来源的可降解高分子材料按照一定比例复合，最终制成了一种压电性能优良且和软骨区域模量匹配的复合压电高分子材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压电性能优良且和软骨区域模量匹配的复合压电高分子材料的制备方法，用于关节软骨的再生修复。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种压电高分子材料的制备方法，其特征在于：其制作步骤为将左旋聚乳酸(PLLA)和PHBV(3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯共聚物)材料按照比例混合，溶于二氯甲烷中，将前述高分子混合溶液缓慢加入正在搅拌的的聚乙烯醇水溶液中，加热搅拌，将聚乙烯醇水溶液中的高分子微球静置沉淀，洗涤多次，并在50℃下干燥12h，即可得到最终粉体，将粉体注入特定形状的金属模具中并加热烧结，即可得到具有特定形状的压电组织修复支架材料。

优选地，PLLA和PHBV的质量比在7:3～1:9之间。

优选地，所述PLLA和PHBV的高分子混合物在二氯甲烷中的质量分数为10％～30％。

优选地，所述聚乙烯醇水溶液的浓度为1～3％。

优选地，所述聚乙烯醇水溶液的体积为2500～4000ml。

优选地，所述聚乙烯醇水溶液的搅拌方式为机械搅拌，转速为100～400rpm。

优选地，所述搅拌温度为30～50℃，搅拌时间为12～24h。

采用以上结构后，本发明具有如下优点：1)，所获得的高分子材料，具有优良的压电性能；

2)，所获得的高分子材料，具有良好的可加工性。

附图说明

图1是本发明一种压电高分子材料的制备方法的PHBV和PLLA在不同质量比下的压缩模量示意图。

图2是本发明一种压电高分子材料的制备方法的PHBV和PLLA在不同质量比下的机电响应幅值示意图。

图3是本发明一种压电高分子材料的制备方法的PHBV和PLLA在7:3质量比下的压电响应曲线示意图。