聚（l-乳酸）与1,2,3,4-丁四羧酸及聚乙二醇的反应共混物：在生物医学增材制造中提升机械性能和可打印性

《ACS Applied Polymer Materials》：Poly(l-Lactide) Reactive Blends with 1,2,3,4-Butanetetracarboxylic Acid and Poly(ethylene glycol) for Enhanced Mechanical Properties and Printability in Biomedical Additive Manufacturing

本研究通过添加0.5 wt % 1,2,3,4-丁四羧酸（BTCA）和0.5 wt % 乙二醇单甲醚（PEG）对聚乳酸（PLA）进行改性，改善其延展性和抗脆性，使材料在熔融沉积成型（FDM）中打印性能更优，并保持优异的生物相容性和长期稳定性。

　　

聚（l-乳酸）（PLA）是一种广泛用于熔融沉积建模（FDM）的可生物降解聚合物，尤其是在生物医学应用中。然而，其固有的脆性限制了其更广泛的应用。在这项研究中，通过将0.5 wt%的1,2,3,4-丁四羧酸（BTCA）作为交联剂，并改变聚乙二醇（PEG）作为增塑剂的含量（0.5、1.0、3.0和5.0 wt%），对PLA的机械性能进行了改进。评估了BTCA（B）和PEG（P）对PLA混合物的机械性能、热性能、结晶行为和固有粘度的影响。在测试的所有组合物中，含有0.5 wt% BTCA和0.5 wt% PEG的混合物（PLA/B/P）在提高断裂伸长率和保持拉伸强度方面表现出最佳平衡，优于纯PLA和其他配方。这种优化的PLA/B/P配方被挤出成单丝，具有更光滑的表面形态、更好的柔韧性和更优越的FDM打印性能。打印出的PLA/B/P样品在保持弯曲强度和拉伸强度的同时，伸长率也有所提高，这表明它们在多种生物医学应用中具有潜力。细胞毒性测试证实了其优异的生物相容性，细胞存活率超过98%。此外，加速老化测试显示PLA/B/P单丝的表面完整性和尺寸稳定性可保持长达一年。这些发现凸显了PLA/B/P单丝作为基于FDM的增材制造中具有前景的医疗级材料的潜力。