Создание кальцийфосфатных композиционных костных цементов, содержащих гранулы сульфата кальция: влияние состава, размера, пористости гранул на фазовый состав, микроструктуру, механические и биологические свойства цементов (промежуточны)

Разработаны основы технологии получения новых цементных материалов на основе сульфата кальция (СК), в том числе с применением его катион-замещенных форм. Синтезированы новые материалы на основе СК с использованием различных реагентов и при разных условиях синтеза. Показано, что наиболее перспективным методом синтеза СК является твердофазный с применением в качестве прекурсоров гидроксида кальция и сульфата аммония. Получены однородные по фазовому составу порошки СК (100%). Отработкой технологии время синтеза сокращено до 30 мин. Проведены исследования влияния механоактивации (МА), времени старения в маточном растворе на дисперсность и фазовый состав сульфата кальция. МА проводили в планетарной мельнице с использованием керамических шаров в течение 15, 30 и 45 мин. Старение в маточных растворах осуществлялось в течение 1, 3, 7, 14 и 21 сут. Выявлено, что проведение технологических операций - МА и старения в маточном растворе порошковых материалов приводит в обоих случаях к увеличению степени кристалличности порошка и размера частиц СК полуводного за счет их перекристаллизации через водный раствор. В результате применения предложенной технологии гранулирования методом несмешивающихся жидкостей и отработки условий синтеза (температура, концентрация раствора, скорости перемешивания) получены сферические гранулы СК различных фракций: 50 - 100, 200 - 300, 500 - 800 мкм, состоящие из плотно прилегающих друг к другу частиц СК полуводного размером от 1 до 10 мкм. Выполнены комплексные исследования влияния степени замещения катионов кальция на катионы магния, стронция, калия и натрия на фазовый состав, растворимость, время схватывания, прочность и микроструктуру материалов на основе СК в широком диапазоне составов (замещение до 20 - 40 мол. %). Разработаны новые растворимые цементные материалы на основе СК, которые могут найти применение для восстановления костной ткани, в качестве растворимого компонента в композиционных цементах, а также биодеградируемых системах адресной доставки лекарственных средств.