編號：NMJS08023
篇名：表面改性納米纖維素/羥基磷灰石納米復合材料的制備與性能研究
作者：楊可晴 朱玉 趙一陽 楊京龍 陳宗舉 張秀成
關(guān)鍵詞： 納米纖維素 納米羥基磷灰石 表面改性 疏水性 分散性 骨組織工程
機構(gòu)： 東北林業(yè)大學化學化工與資源利用學院
摘要： 目的制備羥丙基納米纖維素/羥基磷灰石(NCC-HPC/HA)納米復合材料。方法以環(huán)氧丙烷作為改性劑,對納米纖維素(NCC)表面進行化學修飾,獲得羥丙基納米纖維素(NCC-HPC),以提高NCC的表面疏水性及改善其分散性。在此基礎(chǔ)上,以NCC-HPC為成核點,采用共沉淀法制備NCC-HPC/HA納米復合材料,研究復合材料的結(jié)構(gòu)與性能。結(jié)果采用共沉淀法在改性后的納米纖維素表面成功地合成了羥基磷灰石納米球。由分析證實,經(jīng)環(huán)氧丙烷表面改性后的NCC,幾乎沒有發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)變化,疏水性得到了提高,再分散性得到了改善,且能穩(wěn)定存在于水和其他有機溶劑體系中,NCC-HPC與水的接觸角由17°增加到55.3°。NCC-HPC/HA納米復合材料的表面均勻分布著鈣、磷元素,其Ca/P原子比為1.64,接近真實骨的鈣磷比。在2 MPa條件下壓制的復合材料的力學性能顯示,與未經(jīng)表面修飾的NCC相比,經(jīng)表面修飾的納米纖維素制備的NCC-HPC/HA納米復合材料的力學性能有所提升。拉伸強度可達到3.48MPa,提高了6.7%;彎曲強度可達到5.22 MPa,提高了4.4%;壓縮強度可達到2.11 MPa,提高了4.7%。結(jié)論經(jīng)羥丙基改性的NCC,疏水性得到提高,在水溶液中的分散性明顯改善。以此為基礎(chǔ)制備的NCC-HPC/HA納米復合材料中,球狀納米羥基磷灰石(n-HA)均勻分布在線狀NCC-HPC上,具有較好的力學性能和熱穩(wěn)定性,適用于骨組織工程應(yīng)用。
