Um die Kompatibilität von Hydroxylapatit (HA) mit dem thermoplastischen Polyurethan (TPU) zu verbessern, wurde HA einmal und zweimal mit Hexamethylendiisocyanat (HDI) modifiziert, um zwei verschiedene mit Isocyanaten modifizierte HA-Typen (NCO@HA und dNCO@HA) zu erhalten. Drei HA-Typen wurden unter Verwendung der Lösungsmittel-Mischmethode mit TPU gemischt, um Verbundwerkstoffe auf der Grundlage von drei HA-Typen und TPU herzustellen. Die Charakterisierung von modifiziertem und nicht modifiziertem HA und deren Verbundwerkstoffen wurde mittels FTIR, XRD, REM, TGA, Kontaktwinkelmessung und Universalprüfmaschine durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Reaktion -NCO von HDI mit -OH an der Oberfläche von HA zur Bildung von -NHCOO- führt, und dass die vermutliche Seitenkette die modifizierte HA-Oberfläche umhüllen kann und dass die kristalline Struktur von HA nach der Modifikation keine offensichtlichen Veränderungen aufweist. Aufgrund der Wechselwirkung der Phasengrenze von HA mit TPU ist die thermische Stabilität der Verbundwerkstoffe besser als die des reinen TPU, die anfängliche Zersetzungstemperatur stieg um etwa 30 ℃, und die Phase der thermischen Zersetzung wechselte von zwei im reinen TPU zu einer in den Verbundwerkstoffen, und die schnellste Zersetzungstemperatur erhöhte sich ebenfalls. Im Vergleich zur hydrophilen Oberfläche von HA/TPU nahm die Hydrophobie von modifiziertem HA/TPU stark zu, ähnlich wie bei TPU, und die Zugfestigkeit von NCO@HA/TPU und dNCO@HA/TPU stieg um 25,9 % bzw. 45,7 %, während die Bruchdehnung um 21,9 % bzw. 45,2 % stieg, was darauf hinweist, dass der verstärkende Effekt der mechanischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen durch modifiziertes HA deutlicher ist, und diese Art der Modifikation des Füllstoffs könnte in PU-basierten Verbundwerkstoffen weit verbreitet sein.

Modifikation von Isocyanaten; Hydroxylapatit; Thermoplastisches Polyurethan; Verbundmaterial; Mechanische Eigenschaften