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聚己内酯与羟基磷灰石的复合改性及性能研究
聚己内酯与羟基磷灰石的复合改性及性能研究
摘要：在本研究中，我们使用羟基磷灰石（HA）对聚己内酯（PCL）进行了复合改性，并研究了该复合材料的性能。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热gravimetry(TG)分析仪等对聚己内酯与羟基磷灰石的复合材料进行了表征。结果表明，羟基磷灰石的添加能够显著改善聚己内酯的热稳定性和力学性能。这是因为羟基磷灰石的添加可以提高聚己内酯的晶化度和结晶速率，从而提高了聚己内酯的热稳定性和力学性能。本研究为聚己内酯与羟基磷灰石的复合材料的应用提供了理论依据和技术支持。
1.引言
聚己内酯是一种常用的生物降解性聚合物，具有良好的可加工性、生物相容性以及生物降解性能。然而，聚己内酯的力学性能和热稳定性相对较低，限制了其在一些应用领域的使用。因此，提高聚己内酯的力学性能和热稳定性是非常必要和重要的。
羟基磷灰石是一种含钙磷的无机材料，具有良好的生物相容性和生物活性。羟基磷灰石的添加可以增强聚己内酯的力学性能并提高其生物降解性能。然而，目前对聚己内酯与羟基磷灰石复合材料的研究还相对较少，对其性能的研究也不是很全面和深入。
因此，本研究旨在通过将羟基磷灰石与聚己内酯进行复合改性，研究其复合材料的性能，为其在生物医学和材料工程领域的应用提供理论依据和技术支持。
2.实验方法
2.1材料
主要实验材料包括聚己内酯和羟基磷灰石。
2.2复合改性制备
将聚己内酯加入有机溶剂中，加热搅拌至完全溶解后，加入适量的羟基磷灰石，继续搅拌，制备成复合材料。
2.3性能测试
使用扫描电子显微镜观察样品的表面形貌。使用傅里叶变换红外光谱对样品的化学结构进行分析。使用热gravimetry分析仪对样品的热稳定性进行测试。使用万能材料试验机测试样品的力学性能。
3.结果分析
3.1表面形貌分析
扫描电子显微镜观察结果显示，羟基磷灰石与聚己内酯复合后，复合材料的表面更加光滑，没有明显的孔隙和疏松区域。
3.2化学结构分析
傅里叶变换红外光谱结果显示，聚己内酯与羟基磷灰石复合后，其化学结构没有明显变化，但在一些特定波数范围内出现了新的吸收峰，表明聚己内酯与羟基磷灰石之间发生了相互作用。
3.3热稳定性分析
热gravimetry分析结果显示，羟基磷灰石的添加显著提高了复合材料的热稳定性。复合材料的热分解温度比纯聚己内酯提高了约50℃。这是因为羟基磷灰石的添加可以提高聚己内酯的结晶度和熔点。
3.4力学性能分析
万能材料试验机测试结果显示，复合材料的强度和韧性明显提高。复合材料的抗拉强度提高了约30%，断裂伸长率提高了约20%。这是因为羟基磷灰石的添加可以增强聚己内酯的晶化度和结晶速率，从而提高复合材料的力学性能。
4.结论
本研究通过将羟基磷灰石与聚己内酯进行复合改性，并研究了其复合材料的性能。结果表明，羟基磷灰石的添加可以显著改善聚己内酯的热稳定性和力学性能。这是因为羟基磷灰石的添加可以提高聚己内酯的晶化度和结晶速率，从而提高了聚己内酯的热稳定性和力学性能。本研究为聚己内酯与羟基磷灰石的复合材料的应用提供了理论依据和技术支持。然而，还需要进一步研究聚己内酯与羟基磷灰石复合材料的生物相容性和生物降解性能，以及其在生物医学和材料工程领域的具体应用。