納米羥基磷灰石表面改性及其增強PCL復合材料性能研究.pdf

1、近年來,骨修復材料的制備逐漸成為化學、醫(yī)學以及材料學中的一項熱點。為綜合各種材料性能,研究人員進行了大量的研究,其中提出的復合材料的理念已經被廣泛接受。由于羥基磷灰石(HAP)與聚合物基質之間差的界面相容性,生物復合材料的應用受到了很大的限制。因此,如何提高磷灰石/有機復合材料中無機相與有機相間的界面相容性是骨修復材料領域中一個重要課題。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,骨修復材料領域中

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用和發(fā)展。
　　原子轉移自由基聚合(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構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用。
　　本文中,設計了一種結合了原子轉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。具體內容摘要如下:
　　1、采用化學沉淀法合成HAP納米粒子,并利用α-溴代異丁酰溴與其表面羥基反應,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與聚己內酯(PCL)進行共混制備復合材料。采用了差