Модификация изоцианатов гидроксиапатита и их влияние на свойства термопластичного полиуретана

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

Для улучшения совместимости гидроксиапатита (HA) с термопластичным полиуретаном (ТПУ) использовалась одно- и двукратная модификация HA гексаметиленидиизоцианатом (HDI) для получения двух модифицированных изоцианатами HA (NCO@HA и dNCO@HA). Смешивали три вида HA с ТПУ с использованием метода совместной экструзии для получения композитных материалов, основанных на трех видах HA и ТПУ. Охарактеризовали модифицированный и немодифицированный HA и их композиты с использованием Фурье-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, сканирующей электронной микроскопии, термогравиметрического анализа, измерения контактного угла и универсальной испытательной машины. Результаты показали, что реакция -NCO HDI с -OH на поверхности HA приводит к образованию -NHCOO-, и предполагаемый побочный цепи может обернуть поверхность модифицированного HA, и кристаллическая структура HA не подверглась явному изменению после модификации. В результате взаимодействия межфазного взаимодействия HA с ТПУ термическая стабильность композитных материалов лучше, чем у чистого ТПУ, начальная температура распада повысилась примерно на 30 ℃, и стадия термического распада перешла от двух в чистом ТПУ к одной в композитных материалах, а самая быстрая температура распада также увеличилась. По сравнению с гидрофильной поверхностью HA/TPU у модифицированной HA/TPU гидрофобность значительно выросла, аналогично ТПУ, и растяжимая прочность NCO@HA/TPU и dNCO@HA/TPU увеличилась на 25,9% и 45,7%, а удлинение при разрыве увеличилось на 21,9% и 45,2%, что указывает на более явное усиление механических свойств модифицированного HA к композитным материалам, и это способ модификации наполнителя, возможно, будет широко использоваться в композитных материалах на основе PU.

关键词

Модификация изоцианатов; Гидроксиапатит; Термопластичный полиуретан; Композитный материал; Механические свойства

阅读全文