PLA MWNTs HA复合材料的制备和性能研究PLA MWNTs HA复合材料的制备和性能研究.pdf

维普资讯 Vo1．18 功 能 高 分 子 学 报 NO．1 2005年 3月 JournalofFunctionalPolymer,s M ar．2005 PLA／MwNTs／HA复合材料的制备和性能研究。 龚华俊 ， 杨小平 一 ， 隋 刚 ， 陈国强 ， 唐劲天 ， 邓旭亮。， 胡晓阳。 (1．北京化工大学国家碳纤维工程技术研究中心，北京 100029； 2．中日友好 医院，北京 100029；3．北京大学口腔医学院，北京 100081) 摘 要： 采用超声辅助原位湿法合成多壁碳纳米菅／羟基磷灰石纳米复合材料(MWNTs／HA)，并通过溶液 浇铸法制备 了PLA／MwNTs／HA复合材料薄膜。考察了MwNTs／HA纳米粒子含量对复合膜性能的影 响，并通过力学性能、SEM、FTIR、以及 DMTA对复合膜性能进行 了表征 ，结果表 明：随着纳米粒子质量分数 的增加，复合膜的拉伸强度呈下降趋势；拉伸模量和储能模量呈现先下降后上升的趋势；玻璃化转变温度则呈 现不断上升趋势。 关键词： 多壁碳纳米菅／羟基磷灰石；聚乳酸；溶液浇铸法；力学性能 中图分类号：O63 文献标识码： A 文章编号： 1008—9357(2OO5)O1一OO99一O6 聚乳酸(PLA)[1具有良好的生物相容性和降解性，羟基磷灰石 (HA)L2是构成骨组织的主要无机 质，可以传导骨生长并和组织形成牢固的键合 ，因此一种新型的生物医用PLA／HA复合材料引起了人 们的兴趣[3。]。研究表明PLA和HA的复合是开发性能独特的医用内植材料的重要途径，该复合材料 在植人人体的初期将部分替代骨组织的功能，并随着骨的愈合而逐渐降解并最终降解为无毒的小分子 随人体代谢循环排出体外，从而达到骨修复的目的L5]。 最近，WebsterEJ和白春礼 的研究表明碳纳米管能促进成骨细胞的生长，并且在纳米尺度下它 的结构与 自然骨中羟基磷灰石晶体相似，因此可以设想用碳纳米管来进一步促进成骨细胞的吸附与生 长。此外，早在上世纪 6O年代研究人员就开始在动物体 内进行可降解聚合物膜修复骨组织的实 验[9 。基于以上认识，作者尝试用PLA和多壁碳纳米管(MwNTs)／HA复合成生物复合材料，并就 MWNTs／HA含量对PLA／MwNTs／HA纳米复合材料的性能影响进行了初步的研究。 1 实验部分 1．1 试剂 硝酸钙 [Ca(NO。) ·4HO]：分析纯，北京益利精 细化工产 品有 限公 司；磷酸氢 二氨 [(NH )HPO]：分析纯，北京化工厂；聚乳酸(PLA)：分析纯，山东医疗器械研究所；多壁碳纳米管 (MWNTs)：深圳纳米港有限公司；1，4一二氧六环：分析纯，上海化学试剂公司；二氯甲烷：分析纯，北京 世纪红星化工有限责任公司。 1．2 MWNTs／HA纳米粒子的原位合成 将 Ca(NO。) ·4HO和 (NH)HPO 分别用去离子水配成一定摩尔浓度的溶液，用氨水分别调 节pH值到 12和 9，控制 ／ 一1．67，以达到与人体骨 中的 ／ 一致。将钙液和 MWNTs (mM~VNT。／mca2+=0．03，MWNTs经阳极氧化处理，使表面富含C—O，C—O，O--C=O等极性基团)放 人三口瓶中搅拌并超声振荡 10min，然后滴加磷液，滴速4～5mL／min，并维持 pH一10左右。反应完 毕后，用去离子水反复清洗至清洗液为中性。 ·收稿 日期：2004—08—06 基金项目：国家863项 目(2003AA302220)、国家 自然科学基金资助项 目 ” 第一作者简介；龚华俊(1978一)，男，江苏镇江人，硕士研究生，主要研究方向：生物复合材料，E-mail：purpleghj@yahoo．corn．cI1． ¨·通讯联系人，E-maillyxp@public．bta．net．cn． 维普资讯 维普资讯 PLA／MWNTs／HA复合材料的制备和性能研究