羥基磷灰石-聚(己內(nèi)酯-丙交酯)復(fù)合材料的性能研究.pdf

1、通過(guò)煅燒動(dòng)物牙骨制得羥基磷灰石（HA），再由此HA上的OH引發(fā)ε-己內(nèi)酯（ε-CL）開(kāi)環(huán)聚合，制備HA-PCL復(fù)合生物材料，用TEM、FTIR、DSC、PLM對(duì)其進(jìn)行分析與表征，并測(cè)試了其力學(xué)性能、觀察了材料的拉伸斷面。結(jié)果表明：HA的加入影響了PCL的結(jié)晶，導(dǎo)致PCL的結(jié)晶度由47％降低至43％，且PCL相只能形成細(xì)小的晶粒；同時(shí)，HA-PCL復(fù)合生物材料的拉伸強(qiáng)度最大可達(dá)到19.96MPa，斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)到126％，這說(shuō)明HA的加入

2、的確可以增強(qiáng)、增韌PCL；復(fù)合材料斷面SEM圖顯示了因韌性斷裂的拉絲表面。因該方法合成HA-PCL復(fù)合生物材料有較好的力學(xué)性能，故有望應(yīng)用于枝骨的修復(fù)和替代。
　　 由本實(shí)驗(yàn)室合成的nano-HA的-OH在辛酸亞錫催化下，引發(fā)ε-CL開(kāi)環(huán)聚合，再接枝D,L-丙交酯，制備了不同Ncl:Nla的HA-P(CL-LA)復(fù)合材料。用TEM、NMR、FTIR、DSC等對(duì)聚合物進(jìn)行表征。結(jié)果顯示HA納米粒子在復(fù)合物中分散較均勻，無(wú)明顯團(tuán)聚。

3、而FTIR分析證明了所合成的復(fù)合材料為HA、PCL和PLA的共聚物。 1H-NMR和13C-NMR的測(cè)試結(jié)果顯示，復(fù)合物的結(jié)構(gòu)確為HA-P(CL-LA)，且共聚物中己內(nèi)酯與丙交酯組成比隨著單體投料中ε-己內(nèi)酯與丙交酯的摩爾比的增加而增加；共聚物未發(fā)生二級(jí)酯交換反應(yīng)，由LA的羰基碳出峰分裂為多重峰推斷出復(fù)合物僅發(fā)生了LA自身的酯交換反應(yīng)，且隨著丙交酯量的增多，CL鏈段對(duì)LA自身酯交換反應(yīng)的影響程度逐漸減弱。HA-P(CL-LA)復(fù)合材料的

4、DSC分析表明在HA-P(CL-LA)復(fù)合材料中丙交酯對(duì)聚合物相PCL的結(jié)晶行為的影響較大，HA-P(CL-LA)結(jié)晶溫度均低于純的PCL；隨著LA含量的增多，出現(xiàn)第二個(gè)結(jié)晶峰，此結(jié)晶峰由PLA的β結(jié)晶所導(dǎo)致。同時(shí)GPC的測(cè)試結(jié)果也顯示，分子量隨著丙交酯投料量的變化而變化，當(dāng)丙交酯量增多時(shí)，分子量隨之變??；復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度一般在13-24Mpa，隨著共聚物中柔性鏈ε-CL含量的增大，復(fù)合材料HA-P(CL-LA)拉伸強(qiáng)度逐漸減小，而斷

5、裂伸長(zhǎng)率增加，復(fù)合材料具有一定的柔韌性和強(qiáng)度。SEM圖顯示出材料的斷裂方向分散，拉絲明顯，為明顯的韌性斷裂。
　　 為了對(duì)比復(fù)合物HA-P(CL-LA)和復(fù)合物HA-P(LA-CL)之間的差異，首先用nano-HA的-OH引發(fā)D,L-丙交酯開(kāi)環(huán)聚合，制備HA-PLA-OH，再接枝ε-CL，制得HA-P(LA-CL)復(fù)合材料，通過(guò)NMR和FTIR對(duì)其結(jié)構(gòu)的研究，探明了導(dǎo)致兩者之間力學(xué)性能差異的原因。復(fù)合材料的FTIR分析表明產(chǎn)物確