La modification des isocyanates d'hydroxyapatite et son influence sur les propriétés du polyuréthane thermoplastique

Yu-jie Wang ,  

Ke-yu Chen ,  

Guo-dong Cheng ,  

You-qi Jing ,  

Jia-tian Liu ,  

Hui-fang Nie ,  

Shi-min Wang ,  

Fei Wang ,  

摘要

Pour améliorer la compatibilité de l'hydroxyapatite (HA) avec le polyuréthane thermoplastique (TPU), des modifications d'HA à une et deux reprises ont été utilisées avec l'hexaméthylène di-isocyanate (HDI) pour obtenir deux types d'HA modifiés par des isocyanates (NCO@HA et dNCO@HA). Trois types d'HA ont été mélangés avec du TPU en utilisant la méthode de mélange de solution pour obtenir des matériaux composites basés sur trois types d'HA et de TPU. La caractérisation de l'HA modifiée et non modifiée ainsi que de leurs composites a été réalisée à l'aide de la spectroscopie FTIR, de la diffraction des rayons X, de la microscopie électronique à balayage, de l'analyse thermogravimétrique, de la mesure de l'angle de contact et de la machine d'essai universelle. Les résultats ont montré que la réaction -NCO du HDI avec le -OH à la surface de l'HA conduit à la formation de -NHCOO-, et que le groupement latéral présumé peut enrober la surface de l'HA modifiée, et que la structure cristalline de l'HA n'a pas subi de changements évidents après la modification. En raison de l'interaction interfaciale entre l'HA et le TPU, la stabilité thermique des matériaux composites est meilleure que celle du TPU pur, la température de décollement initiale a augmenté d'environ 30 ℃, et la phase de décomposition thermique est passée de deux dans le TPU pur à une dans les matériaux composites, et la température de décomposition la plus rapide a également augmenté. Par rapport à la surface hydrophile de HA/TPU, la hydrophobicité de HA/TPU modifiée a considérablement augmenté, similaire à celle du TPU, et la résistance à la traction de NCO@HA/TPU et dNCO@HA/TPU a augmenté de 25,9 % et 45,7 % respectivement, tandis que l'allongement à la rupture a augmenté de 21,9 % et 45,2 % respectivement, ce qui indique que l'effet de renforcement des propriétés mécaniques des matériaux composites par l'HA modifiée est plus évident, et ce mode de modification de charge pourrait être largement utilisé dans les matériaux composites à base de PU.

关键词

Modification des isocyanates; Hydroxyapatite; Polyuréthane thermoplastique; Matériau composite; Propriétés mécaniques

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