製備新型具乳酸寡聚物之生物相容性光固化材料及其性質研究分析

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研究生：	蔡嘉泓 CHIA-HUNG,TSAI
論文名稱：	製備新型具乳酸寡聚物之生物相容性光固化材料及其性質研究分析 Synthesis of New Biocompatible UV-Curable Materials with Lactic acid Oligomers and Research for Their Properties
指導教授：	何郡軒 Jinn-Hsuan Ho
口試委員:	陳崇賢 Chorng-Shyan Chern 何明樺 Ming-Hua Ho
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 化學工程系 Department of Chemical Engineering
論文出版年：	2017
畢業學年度：	105
語文別：	中文
論文頁數：	143
中文關鍵詞：	乳酸、寡聚物、甲基丙烯酸
外文關鍵詞：	Lactic acid, Oligomers
相關次數：	點閱：334 下載：0
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本論文合成出不同單體數之乳酸寡聚物及一系列新型具甲基丙烯酸酯之生物相容性光固化單體，透過具有環氧基團之結構可於鹼性環境下，將環氧基團開環並與去離子水和其他具羧酸基團之生物相容性單體進行酯化反應，藉由改變乳酸寡聚物之單體數目以及交聯劑比例，以合成出具不同特性之新型具生物相容性光固化單體，再以核磁共振光譜圖譜(NMR)、凝膠滲透儀(GPC)以及質譜儀(MASS)鑑定其單體數目以及分子結構，接著於此三種新型光固化單體加入TPO光起始劑，並利用數位式旋轉黏度計、傅立葉轉換紅外線光譜儀(FTIR)、萬能材料試驗機、熱重分析儀(TGA)、示差掃描熱分析儀(DSC)、接觸角量測儀、平均膨潤動力分析法與細胞毒性測試(MTT Assay)分析各新型光固化單體之黏度及光固化後之聚合程度、機械強度、熱穩定、表面親疏水性、平均膨潤度與速率及細胞毒性等性質。

In this research, we synthesized the lactic acid oligomers with different number of monomers and a series of new biocompatible UV-curable materials with special compound have been synthesized. Under basic conditions, the epoxide group of glycidyl methacrylate was opened and reacted with deionized water or other monomers that have carboxylic acid by esterification. By varying the number of monomers of the lactic acid oligomer and the proportion of the crosslinker, we used the nuclear magnetic resonance spectroscopy(NMR), Gel Permeation Chromatography(GPC) and the mass spectroscopy (MASS) to identify the structures of monomers. Then we used TPO as photoinitiator and analyze their properties, such as viscosity, the degree of polymerization, mechanical strength, thermal stability, hydrophilicity or hydrophobicity on the surface, swelling ratio, swelling rate and cytotoxicity by viscometer, FTIR, Universal Testing Machine, TGA, DSC, Contact Angle, swelling test and MTT assay.

摘要    I
Abstract    II
圖目錄    VII
表目錄    XI
Scheme目錄    XII
第一章  緒論    1
1-1 前言    1
1-2 3D列印簡介    2
1-2-1 3D 列印技術的原理    5
1-2-2 3D列印製造的種類    7
1-2-3 3D列印未來展望    17
1-3 紫外光固化型高分子簡介    18
1-3-1 紫外光固化技術的特點    20
1-3-2 紫外光固化型高分子的種類    21
1-3-3 壓克力型之紫外光固化高分子    21
1-3-4 壓克力型之紫外光固化高分子反應機制    22
1-3-5 環氧樹脂型之紫外光固化高分子    25
1-3-6 壓克力型與環氧樹脂型之紫外光固化高分子比較    26
1-3-7 聚乳酸(PLA)與ABS之比較    27
1-4 影響光固化速率之因素    28
1-4-1 光源強度    28
1-4-2 光源波長與種類    29
1-4-3 光起始劑種類及濃度    31
1-4-4 熱效應    31
1-4-5 樣品厚度    31
1-5 合成反應之文獻回顧    32
1-6 研究動機及目的    34
第二章  實驗部分    35
2-1 實驗儀器    35
2-2 實驗藥品與溶劑    37
2-3微電腦數位錐板式黏度計的量測方法    38
2-4 萬能材料試驗機量測方法    38
2-5 傅立葉紅外線光譜儀量測方法    38
2-6 熱重分析儀量測方法    39
2-7 示差掃描熱分析儀量測方法    40
2-8 平均膨潤動力量測方法    40
2-9 接觸角量測方法    41
2-10膠體滲透層析儀    41
2-11細胞毒性量測方法    42
2-12 各化合物結構分子式    45
2-13 實驗步驟    46
第三章  結果與討論    50
3-1 樣品合成與探討    50
3-2 黏度性質分析    52
3-2-1 不同溫度下各單體年度性質分析及討論    52
3-3 傅立葉轉換紅外線光譜儀(FTIR)分析    55
3-3-1 各單體經照光固化前與後之FTIR光譜分析及比較    56
3-4 機械強度性質分析    65
3-4-1 拉伸試片之製備    66
3-4-2 各單體經固化後之機械性質分析與比較    68
3-5 熱重分析儀(TGA)分析    72
3-5-1各樣品之熱裂解溫度(Td10%)與焦炭殘餘量(R700)分析    72
3-6 示差掃描熱分析儀(DSC)分析    82
3-6-1 各單體經固化後之玻璃轉移溫度(Tg)與比熱(Cp)分析    82
3-7 表面接觸角(Contact Angle)分析    88
3-7-1 接觸角試片之製備    89
3-7-2 各單體固化後之平均接觸角分析與比較    90
3-8 平均膨潤(Swelling)動力分析    93
3-8-1 各單體固化後之膨潤度分析與比較    94
3-9 細胞毒性(MTT Assay)分析    100
3-9-1 各光固化後材料之細胞毒性分析與比較    101
第四章  結論    103
4-1 結論    103
4-2 未來展望    106
第五章  參考文獻    107
附錄  光譜資料    113


                                

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全文公開日期 2022/07/14 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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