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可生物降解纳米羟基磷灰石/聚酯型弹性体复合材料的制备及性能

期刊名称：复合材料学报
时间：0
页码：60-67
语言：中文
分类：TB332[一般工业技术—材料科学与工程]
作者机构：[1]北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029, [2]北京化工大学纳米材料先进制备技术与应用科学教育部重点实验室,北京100029
相关基金：北京市重点自然科学基金（2061002）;北京市科委研发攻关项目（Z08000003220000）;国家杰出青年基金（50725310）
相关项目：橡胶（弹性体）

关键词：纳米羟基磷灰石, 1, 2-PPSC生物弹性体, 增强, 生物降解, 研磨, n-HA, 1, 2-PPSC bioelastomer, reinforcement, biodegradation, grind up

中文摘要：

通过熔融缩聚法制备了纳米羟基磷灰石（n-HA）/聚1,2-丙二醇-癸二酸-柠檬酸酯（1,2-PP-SC）生物弹性体复合材料。用红外光谱（FTIR）和固体核磁共振光谱（13C NMR）对复合材料的化学结构进行表征,用扫描电子显微镜（SEM）和透射电镜（TEM）对n-HA的形态及其在基体中的分散性进行表征。结果表明,n-HA与癸二酸没有发生化学反应,n-HA与1,2-PPSC基体无明显化学键生成,n-HA均匀分散在1,2-PPSC基体中。动态力学性能（DMA）的测试结果表明,n-HA与1,2-PPSC基体之间生成了良好的界面结合。差示扫描量热（DSC）分析和DMA的测试结果表明,n-HA/1,2-PPSC复合材料玻璃化转变温度（Tg）随着n-HA质量分数的增加而降低,这是由于n-HA影响了聚合物酯化反应的进行,导致化学交联密度降低。n-HA的加入提高了复合材料的亲水性,降低了复合材料的吸水率,减缓了复合材料的降解速率。复合材料的力学性能与基体相比有明显的提高,当n-HA质量分数为20%时,复合材料的弹性模量提高11.4倍,拉伸强度提高8.2倍,且断裂伸长率基本不变。

英文摘要：

Nano-hydroxyapatite（n-HA）/poly（（1,2-propanediol-sebacate）-citrate）（1,2-PPSC） composites were synthesized by condensation of 1,2-propanediol,sebacic acid,citric acid and n-HA.The structure was characterized by FTIR and 13C NMR;the micromorphology of n-HA and the dispersion property of n-HA in n-HA/1,2-PPSC composites were characterized by SEM and TEM.The results show that the chemical reactions between n-HA and sebacic acid never occur,n-HA and 1,2-PPSC matrix do not generate obviously chemical bond,and n-HA disperses uniformly in 1,2-PPSC matrix.DMA shows that there is a good interfacial bonding between n-HA and 1,2-PPSC matrix.DSC and DMA show that n-HA decreases the chemical cross-link density of the composites,so the Tg of the composites decreases with increasing of mass fractions of n-HA.N-HA improves the hydrophilicity,decreases water absorption and reduces the degradation rates of n-HA/1,2-PPSC composites.Compared to the matrix,the mechanical properties of the composites are improved obviously;when the mass fraction of n-HA is 20%,the modulus of n-HA/1,2-PPSC composites increases 11.4 times,the tensile strength of n-HA/1,2-PPSC composites increases 8.2 times,while the elongation at break of n-HA/1,2-PPSC composites is basically unchanged.