水酸化リン酸塩(HA)と熱可塑性ポリウレタン(TPU)の相溶性を改善するために、ヘキサメチレジイソシアネート(HDI)を使用し、HAを一次および二次枝付け改質し、2種類のイソシアネート改質HA (NCO@HAおよびdNCO@HA)を得た. 炭酸ジオール、イソフルロノイドジイソシアネートおよび1,4-ブタンジオールを原料として、TPU基体を合成し、3種類のHAとTPUを基にした複合材を溶液共混法で製造した. FTIR、XRD、SEM、TGA、接触角測定器および電子万能試験機を使用し、改質前後のHAおよびその複合材を特性化した. 結果は、HDIの―NCOがHA表面の―OHと反応し、―NHCOO―を生成し、枝付け側鎖は改質HA表面を包被し、改質後のHAの結晶構造が明らかに変化しなかったことを示し、HAとTPU基体との界面相互作用の影響を受け、複合材の熱安定性が純粋なTPUよりも優れ、開始熱分解温度が約30℃向上し、熱分解段階が純粋なTPUの2つから複合材の1つへ変化し、最速熱分解速度の温度もそれに伴い上昇する. 表面親水性のHA/TPUと比較して、改質HA/TPUは明らかに疎水性が向上し、NCO@HA/TPUおよびdNCO@HA/TPUの引張強度がHA/TPUにそれぞれ25.9%、45.7%増加し、破断伸長率はそれぞれ21.9%、45.2%増加し、改質HAは複合材の機械的性能をより顕著に増強する。このような充填材の改質方法はPUを基体とする複合材で広範囲に適用可能であると期待される.

イソシアネート改質;ハイドロキシアパタイト;熱可塑性ポリウレタン;複合材;機械的性能