Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

The preparation and investigation of selected properties of PCL material and PCL - HAp composites in relation to materials obtained by 3D printing techniques

Klaudia Bielnicka

Abstract

The aim of this work was to prepare and characterize the polycaprolactone/ hydroxyapatite (PCL/ HAp) and polycaprolactone/ sucrose (PCL/ sucrose) composites based on resorbable biomedical materials with features that can be used in bone tissue engineering. The research on composite materials was conducted in two stages. The early stage of the work included preparation of PCL/ HAp and PCL/ sucrose fibers with the increasing content of Hydroxyapatite and Sucrose. The composites were prepared using the extrusion method. Thermal behaviour and chemical characteristics of composite blends were investigated using methods: thermogravimetry (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The polymer/ filler interface was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The results obtained were referred to the reference material which was the biomedical polycaprolactone (PCL). The next stage of the research was to examine the polycaprolactone in terms of mechanical properties, including its use for 3D printing. For this purpose, samples were made using rapid prototyping methods with different fill levels. The samples were subjected to a tensile test and a durability test. The aim of this work was to determine the impact of the infill density on the samples for impact test in aplication for the regeneration of bone tissue defects in the human organism.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Klaudia Bielnicka (FMSE) Klaudia Bielnicka,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Wytworzenie i zbadanie wybranych właściwości materiału PCL oraz kompozytu polimerowego w układzie HAp-PCL w odniesieniu do elementów uzyskiwanych technikami druku 3D
Supervisor
Michał Gloc (FMSE/DMD) Michał Gloc,, Division of Materials Design (FMSE/DMD)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Materials Design (FMSE/DMD)
Study subject / specialization
Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
20-05-2019
Issue date (year)
2019
Internal identifier
IM-D.002410
Reviewers
Michał Gloc (FMSE/DMD) Michał Gloc,, Division of Materials Design (FMSE/DMD)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE) Wojciech Święszkowski (FMSE/DMD) Wojciech Święszkowski,, Division of Materials Design (FMSE/DMD)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
polikaprolakton (PCL), hydroksyapatyt (HAp), metody szybkiego prototypowania, kompozyty polimerowe, inżynieria tkankowa, druk 3D
Keywords in English
polycaprolactone (PCL), hydroxyapatite (HAp), rapid prototyping, polymer composites, tissue engineering, 3D printing
Abstract in Polish
Celem niniejszej pracy było wytworzenie i charakterystyka kompozytów z układu: polikaprolakton/ hydroksyapatyt (PCL / HAp) i polikaprolakton/ sacharoza (PCL/ sacharoza) opartych na bioresorbowalnych materiałach biomedycznych o cechach, które można wykorzystać w inżynierii tkankowej. Badania nad materiałami kompozytowymi z układu HAp – PCL przeprowadzono w dwóch etapach. Pierwsza część pracy obejmowała wytworzenie oraz porównanie właściwości włókien polikaprolaktonu (PCL) o zwiększającej się zawartości hydroksyapatytu (HAp) oraz sacharozy. Kompozyty wytworzono stosując metodę wytłaczania. Włókna poddano analizie termicznej stosując metody: termograwimetrię (TGA) oraz różnicową kalorymetrię skaningową (DSC). W celu porównania morfologii włókien przeprowadzono obserwacje przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Otrzymane wyniki odniesiono do materiału referencyjnego jakim był medyczny polikaprolakton. Kolejnym etapem było zbadanie polikaprolaktonu pod kątem właściwości mechanicznych z uwzględnieniem zastosowania go do druku 3D. W tym celu wytworzono kształtki metodami szybkiego prototypowania o różnych stopniach wypełnienia. Kształtki poddano statycznej próbie rozciągania oraz próbie udarnościowej. Na podstawie badań starano się ustalić wpływ stopnia wypełnienia na wytrzymałość próbek stosowanych do regeneracji ubytków tkanki kostnej.
File
    Request a WCAG compliant version
    Local fields
    Identyfikator pracy APD: 30766

    Uniform Resource Identifier
    https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTa1cb0d63a415459e854c9389445bd240/
    URN
    urn:pw-repo:WUTa1cb0d63a415459e854c9389445bd240

    Confirmation
    Are you sure?
    Report incorrect data on this page
    clipboard