Polymer composites for obtaining human anatomic structures

Composites based on PLA with the addition of 3, 6 and 10 wt% silica, hydroxyapatite and bentonite were obtained by twin-screw extrusion. Maleic anhydride grafted polyethylene was used to enhance interface interactions. The influence of the fillers used on the Charpy impact strength, Rockwell hardness, tensile properties and processing shrinkage was investigated. Test samples were obtained by 3D printing. The highest impact strength and hardness were obtained for the composite containing 10 wt% hydroxyapatite. PLA with 10 wt% hydroxyapatite and 3 wt% bentonite was used to obtain anatomical structures by 3D printing.

Metodą dwuślimakowego wytłaczania otrzymano kompozyty na osnowie PLA z dodatkiem 3, 6 i 10% mas. krzemionki, hydroksyapatytu oraz bentonitu. W celu zwiększenia oddziaływań na granicy faz użyto polietylenu szczepionego bezwodnikiem maleinowym. Zbadano wpływ stosowanych napełniaczy na udarność Charpy’ego, twardość Rockwella, właściwości mechaniczne przy statycznym rozciąganiu oraz skurcz przetwórczy. Próbki do badań otrzymano za pomocą druku 3D. Największą udarność i twardość uzyskano w przypadku kompozytu zawierającego 10% mas. hydroksyapatytu. Do otrzymywania struktur anatomicznych metodą druku 3D zastosowano hybrydowy kompozyt PLA zawierający 10% mas. hydroksyapatytu i 3% mas. bentonitu.