納米羥基磷灰石表面改性及其增強PCL復(fù)合材料性能研究.pdf

1、近年來,骨修復(fù)材料的制備逐漸成為化學(xué)、醫(yī)學(xué)以及材料學(xué)中的一項熱點。為綜合各種材料性能,研究人員進行了大量的研究,其中提出的復(fù)合材料的理念已經(jīng)被廣泛接受。由于羥基磷灰石(HAP)與聚合物基質(zhì)之間差的界面相容性,生物復(fù)合材料的應(yīng)用受到了很大的限制。因此,如何提高磷灰石/有機復(fù)合材料中無機相與有機相間的界面相容性是骨修復(fù)材料領(lǐng)域中一個重要課題。為解決這些問題,可對磷灰石進行接枝改性,使其與有機相間形成過渡相以增強相容性。目前,骨修復(fù)材料領(lǐng)域中

2、,接枝改性并不理想,低的接枝量及接枝率不能控制等因素制約了其進一步的應(yīng)用和發(fā)展。
　　原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)是一種很有價值的聚合方式,能很容易的在材料表面接枝上結(jié)構(gòu)明確的均聚物或共聚物來改善材料的表面性能。此外,由于ATRP聚合方法具有可控的鏈增長以及可聚合單體多樣等優(yōu)點,在制備具有分子量可控、分子量分布窄的聚合物方面得到了廣泛應(yīng)用。
　　本文中,設(shè)計了一種結(jié)合了原子轉(zhuǎn)移自由基聚合和開環(huán)聚合的羥基磷灰石納米粒子表面改

3、性方法。該方法利用ATRP方法將一定數(shù)量的官能團引入HAP納米粒子表面,并能通過調(diào)節(jié)引發(fā)劑和單體投料比對接枝量進行控制。論文對HAP以及接枝改性的HAP納米粒子進行了研究。具體內(nèi)容摘要如下:
　　1、采用化學(xué)沉淀法合成HAP納米粒子,并利用α-溴代異丁酰溴與其表面羥基反應(yīng),得到用于ATRP聚合的引發(fā)劑(HAP-Br)。采用了傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、熱失重分析(TGA)、x射線衍射(XRD)及透射電鏡(TEM)對HAP及

4、HAP-Br進行了表征。
　　2、利用HAP-Br引發(fā)甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)的ATRP聚合,得到羥基化的HAP納米粒子(HAP-PHEMA)。然后利用HAP-PHMEA引發(fā)己內(nèi)酯(CL)的開環(huán)聚合,得到具有高接枝率的改性納米羥基磷灰石。所得產(chǎn)品采用了13C固體核磁(13C CP/MAS)、FT-IR、TGA、XRD及TEM進行了表征。
　　3、利用溶液共混法將改性HAP與聚己內(nèi)酯(PCL)進行共混制備復(fù)合材料。采用了差