A Study on the Interfacial Properties of Bioabsorbable Fibers/PoIy-L-Lactide Composites using Micromechanical Tests and Surface Wettability Measurement

Micromechanical 시험법과 표면 젖음성 측정을 이용한 생흡수성 섬유 강화 Poly-L-Lactide 복합재료의 계면물성 연구

Interfacial properties and microfailure degradation mechanisms of the bioabsorbable composites for implant materials were investigated using micromechanical technique and measurement of surface wettability. As hydrolysis time increased, the tensile strength, the modulus and the elongation of poly(ester-amide) (PEA) and bioactive glass fibers decreased, whereas those of chitosan fiber almost did not change. Interfacial shear strength (IFSS) between bioactive glass fiber and poly-L-lactide (PLLA) was much higher than PEA or chitosan fiber/PLLA systems using dual matrix composite (DMC) specimen. The decreasing rate of IFSS was the fastest in bioactive glass fiber/PLLA composites whereas that of chitosan fiber/PLLA composites was the slowest. Work of adhesion, $W_a$ between bioactive glass fiber and PLLA was the highest, and the wettability results were consistent with the IFSS. Interfacial properties and microfailure degradation mechanisms can be important factors to control bioabsorbable composite performance.

Micromechanical 시험법과 표면 젖음성 측정을 이용한 implant용 생분해성 복합재료의 계면물성과 미세파괴 분해 메카니즘을 연구하였다. 분해시간이 경과함에 따라서 poly(ester-amide) (PEA)와 생활성 유리섬유의 인장강도와 탄성률 그리고 신율은 점차적으로 감소하는 경향을 보인 반면, chitosan 섬유는 거의 변화가 없었다. 생활성 유리섬유와 poly-L-lactide(PLLA) 사이의 계면전단강도는 PEA나 chitosan 섬유 시스템의 경우보다 더 큰 값을 보였으나, 계면전단강도 감소 속도는 가장 빨랐고 chitosan 섬유의 경우가 가장 느린 결과를 보였다. 접착일 ($W_a$)은 생활성 유리섬유와 PLLA 사이에서 가장 높은 값을 나타냈으며, 이러한 표면 젖음성 결과는 계면전단강도 결과와 잘 일치하였다. 계면물성과 미세파괴 분해 메카니즘은 생분해성 복합재료의 성능을 조절할 수 있는 가장 중요한 요인들이다.