论文部分内容阅读
随着社会的发展与进步,材料逐代更新的速度越来越快,人们的环保意识也越来越强烈。复合材料以其质轻、高强高模等优异的性能渗透到各个行业领域中,但是大多数复合材料老化废弃后的后处理问题仍然是一大难题,所以近几年来绿色纺织复合材料的研究受到广大学者的青睐。复合材料用于航空、军工、交通、工业、医疗等领域,本论文针对医用复合材料夹板来进行研究。医用夹板是治疗骨伤的重要固定器材,长期以来,骨伤医用夹板材料大多使用石膏、小木板等材料,这些夹板材料在使用过程中由于自身的缺陷,比如石膏材料笨重、不防水,小木板成型性差等,导致患者的舒适性欠佳。因此近几年研究的医用夹板偏向于纺织复合材料夹板,目前商业化的高分子水固化夹板一体化成型,操作简单,但是其成型性欠佳以及价格昂贵,未能广泛使用。所以本论文首次使用可完全降解的棉纤维制备MBWK织物作为医用夹板材料的增强体,使用安全环保的水性聚氨酯作为树脂基体研制出一体成型的个性化MBWK织物增强三维医用夹板,并对复合材料夹板的性能展开了研究。文章中以[0/0]、[0/90]两种铺层结构的MBWK织物、7140型丙烯酸改性聚氨酯和5136型环氧改性聚氨酯两种树脂制备四种复合材料,并对其进行拉伸、弯曲和压缩性能的测试与结果分析,发现[0/0]-5136型环氧改性聚氨酯基复合材料的力学性能最佳,故将[0/0]-5136型环氧改性聚氨酯基复合材料作为制备医用夹板的最佳工艺。通过对[0/0]-5136型环氧改性聚氨酯基复合材料夹板和高分子医用夹板力学性能的对比,实验结果表明本文中所制备的夹板的力学性能要于优高分子夹板,满足目前商业化医用夹板的力学性能要求。夹板的个性化,主要体现在两个方面,一个是夹板在复杂曲面的成型性;另一个是夹板的可调控性。针对夹板复杂曲面成型的问题,主要是通过衬经纱与衬纬纱铺覆在曲面上的成型角度来反映,由于MBWK织物结构的特殊性,使夹板有良好的成型性;本论文从夹板舒适夹持力的范围和板间相对位移改变两个方面来阐述夹板的可调控性。实验结果表明,板间相对位移变化与对夹板的作用力呈函数相关性,可为后期医用夹板的开发提供参考。