改性剂对纳米片状羟基磷灰石/聚乳酸复合材料性能的影响

来源期刊：复合材料学报2021年第3期

论文作者：黄梽焕 邵光印 朱享波 张全超 杨志伟 罗红林

文章页码：749 - 760

关键词：纳米片状羟基磷灰石;表面改性;硅烷偶联剂;硬脂酸;聚乳酸;复合材料;

摘    要：分别采用硅烷偶联剂（SC）和硬脂酸（SA）对纳米层片状羟基磷灰石（LHAp）进行表面改性,并通过挤塑工艺制备未改性和两种改性纳米片状羟基磷灰石（np-HAp）增强聚乳酸（PLA）（np-HAp/PLA、SC-np-HAp/PLA和SA-np-HAp/PLA）复合材料。比较了三种复合材料的微观结构、力学性能、热稳定性、结晶性及润湿性。利用XRD、FTIR、XPS、SEM、TGA、DSC、力学性能测试和接触角测试对复合材料的理化性能进行表征。研究发现,np-HAp、SA-np-HAp与PLA界面处存在相分离,而SC-np-HA与PLA两相界面结合紧密;与npHAp/PLA复合材料相比,SC-np-HAp/PLA复合材料的压缩屈服强度和拉伸强度分别提高了9.4%和6.6%,而SA-np-HAp/PLA复合材料的压缩屈服强度和拉伸强度则出现减小;此外,与np-HAp/PLA复合材料相比,SC-np-HAp/PLA和SA-np-HAp/PLA复合材料的初始分解温度分别提高了7.4%和5.6%,SC-np-HAp/PLA复合材料的结晶度提高了6.7%,SA-np-HAp/PLA复合材料的结晶度则减小了3.5%。水接触角测试结果表明,与np-HAp/PLA复合材料和SA-np-HAp/PLA复合材料相比,SC-np-HAp/PLA复合材料具有更为优异的亲水性。上述结果表明,经SC改性后的np-HAp具有与PLA基体更好的界面结合能力,为制备性能优异的骨植入复合材料提供借鉴。