戊二醛交联纳米羟基磷灰石/胶原复合材料作用机理研究

为了改善纳米羟基磷灰石／胶原复合材料界面结合性能,采用戊二醛对复合材料进行交联处理,并对交联前后复合材料的溶胀度,结合能进行了分析,研究戊二醛交联对羟基磷灰石／胶原复合材料溶胀度的影响,探讨了戊二醛交联羟基磷灰石／胶原复合材料的可能机理．结果表明,复合材料的溶胀度随戊二醛的浓度增加而降低,当戊二醛的浓度大于0．25％时,复合材料的溶胀度没有明显的变化．戊二醛交联促使羟基磷灰石与胶原之间形成更多键,导致O1s,Ca2p,N1s,P2p和C1s的化学状态和结合能变化,增加了胶原纤维与羟基磷灰石之间的界面结合强度。     

含非理想界面的稀土准晶增强纳米复合材料的有效力学性能

基于Gurtin-Murdoch表/界面模型，研究具有非理想界面的稀土准晶纳米涂层圆夹杂增强复合材料的反平面剪切问题，利用复势法获得夹杂、涂层和基体内的声子场、相位子场的应力和应变的解析解，进一步利用广义自洽法预测具有非理想界面和表界面效应的稀土准晶增强纳米复合材料受反平面机械载荷作用下的有效力学性能。通过数值算例，分析非理想界面参数和表/界面效应对稀土准晶增强纳米复合材料有效力学性能的影响规律。研究表明，当夹杂和涂层的尺寸非常小时，非理想界面和表/界面效应对稀土准晶增强纳米复合材料有效力学性能的影响比较显著。因此，通过改变夹杂和涂层厚度及非理想界面材料参数可有效地提高稀土准晶增强纳米复合材料的有效力学性能。     

纳米碳管增强复合材料界面特性对力学性能影响的数值分析

假设纳米碳管与树脂基体之间存在一薄层界面,以纳米碳管、界面和基体组成的三层柱体复合材料特征体积单元为研究对象,采用纳-微观均质化理论方法分析界面的模量、体积比、排列方式等的变化对纳米碳管增强复合材料力学性能的影响,所得结果与多相经典平均Mori-Tanaka法进行比较.结果清晰显示了界面模量、体积比的变化对纳米碳管增强复合材料力学性能的影响,有效地区分了含界面纳米碳管在不同排列方式下的力学性能,为纳米碳管增强复合材料力学性能的设计和优化提供计算依据.     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料的制备及在骨修复中的应用研究

为总结近几年来有关纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物的制备方法以及在骨修复研究上的应用.以纳米羟基磷灰石/聚酰胺为关键词,从各类期刊数据库中检索有关纳米羟基磷灰石/聚合物的制备方法和应用的文献,总共查阅得到文献80篇.结果显示:纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物的制备方法主要有三种,均能制备出生物相容性良好的高韧性复合物,并且纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物在骨修复技术上得到了广泛应用.论述了纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料的制备方法,以及该复合材料的生物相容性研究和在骨修复临床中的应用进展.     

水热条件下纳米羟基磷灰石的取向有序生长

为深入对骨组织中羟基磷灰石有序排列形成的了解,本研究采用水热条件结合模板法实现了羟基磷灰石纳米棒按一定的规律连生在一起,出现了取向连生现象.通过对其连生方式的分析发现了羟基磷灰石晶体在水热条件下生长存在各向异性,羟基磷灰石纳米棒在模板作用沿着其c轴易连生在一起.通过建立晶体生长过程模型,从而合理地解释了取向连生存在的规律性,为骨组织的仿生合成提供了理论基础.     

聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的流变行为

以聚丙烯固相接枝共聚物为界面改性剂制备了聚丙烯／有机蒙脱土纳米复合材料．用透射电镜表征了纳米复合材料的结构，研究了接枝物对纳米复合材料动态流变行为的影响，以及流变行为与温度的关系．结果表明：与纯聚丙烯相比，纳米复合材料具有较高的动态弹性模量、损耗模量和复合粘度，力学损耗因子则降低，纳米复合材料的复合粘度对温度的敏感性略高于聚丙烯；界面改性剂的加入增强了有机蒙脱土与聚丙烯的界面作用，与聚丙烯相比，纳米复合材料的流动活化能提高约15％，结晶峰温度提高10K左右．     

不同分散剂对纳米羟基磷灰石粒子团聚的影响

为了解决纳米羟基磷灰石团聚的问题，在纳米羟基磷灰石制备过程中，加入适量的乙醇、铈盐和聚乙二醇作为表面分散荆，研究其分散作用。试验结果表明：乙醇具有脱水作用，减少毛细管收缩作用，具有一定的分散作用，且不改变HA六方晶体形貌；铈盐的加入，使六方晶体结构进一步分化，粒子尺寸变小，有细化纳米HA晶粒的作用及分散作用，同时，在分散过程中，参与反应，形成Ce5（PO4）3（OH）；聚乙二醇对纳米羟基磷灰石形貌影响不大，但在表面形成簿膜，隔阻纳米粒子间的接触，具有减少硬团聚的作用。     

聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体对聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性的增强作用

采用原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在纤维素纳米晶体(CNC)表面接枝聚苯乙烯,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)对改性前后的纤维素纳米晶体的化学结构和热稳定性进行了研究。测试结果表明,聚苯乙烯可成功地接枝到纤维素纳米晶体的表面; 纤维素纳米晶体的热分解温度由150 ℃上升到220 ℃,改性后纤维素纳米晶体的热稳定性得到提高。采用溶液浇铸法制备聚甲基丙烯酸甲酯/纤维素纳米晶体复合材料(PMMA/CNC),并利用TGA、透光率测试对复合材料热稳定性和透光率进行了研究。结果表明,当温度达到350 ℃时,PMMA/CNC的热分解温度比纯PMMA提高了近150 ℃, CNC的加入量为1%时,复合材料的透光率为89%,接近纯PMMA的透光率(91%)。聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体可用于在保持PMMA透明性的前提下更好地改善PMMA复合材料的热稳定性。     

超声波合成技术在纳米羟基磷灰石制备中的应用

采用超声波合成技术,以硝酸钙和磷酸氢二铵为原料,在恒温、常压下,通过控制合成过程中的超声时间、超声功率,成功合成了粒子尺寸为20nm×50nm、粒度分布窄、分散性好的针状晶体纳米羟基磷灰石.利用扫描电镜(SEM)和X衍射(XRD)来表征粒子的表面形貌和相组成,透射电镜来表征粒子尺寸.讨论了不同合成条件对纳米羟基磷灰石晶体的形态、尺寸及其分散性的影响.结果表明,最佳超声功率为80W、超声时间为1.5h合成出的纳米羟基磷灰石粉末的分散性最好.     

纳米ZrO2晶型对铜基复合材料界面的影响

采用原位化学工艺制备了ZrO2/Cu纳米复合粉末,用粉末冶金法制备了纳米ZrO2/Cu复合材料. 通过TEM观察发现,氧化锆呈单斜和四方两种晶型,不同晶体形态的氧化锆颗粒与铜基体之间具有不同的界面特征. 通过Ansys分析软件对不同形态即不同晶型氧化锆与铜基体的界面进行应力模拟分析,结果发现单斜晶型氧化锆的尖端部位很容易产生应力集中,且比四方晶型氧化锆界面处更容易产生裂纹.     

PA56/66共聚酰胺的非等温结晶动力学研究

半结晶聚合物的结晶动力学对聚合物的结构以及性能具有大的影响,是聚合物加工过程中的关键参数.用差式扫描量热仪(DSC)研究了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺非等温结晶行为,采用Jeziorny法和MO法描述了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶动力学,用 Kissinger计算了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶活化能. 研究表明:Jeziorny法可以描述PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶过程的主要结晶部分,但不能描述PA56、PA66、PA56/66共聚酰胺非等温结晶的全部过程. MO法可以很好地描述PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶全部过程. Avrami指数n显示出PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺具有更为复杂的成核及晶体成长机理. PA56在分子层面引入到PA66基体中,改变其晶体结构,加快其结晶速率.     

Injectable Premixed Cement of Nanoapatite and Polyamide Composite

A new type of injectable premixed bone cement consisting of nano-hydroxyapatite (n-HA) and polyamide 66(PA66) composite is investigated.This cement can be handled as paste and easily shaped.which can set in air,in physiological saline solution and in blood.The setting time,injectability and compressive strength of the cement largely depend on the ration of liquid to powder (L/P),Moreover,the content of n-HA in composite also affects the compressivce strength and injectability of the cement.The premixed composite cement can remain stable in the package for a long period and harden only after delivery to the defects site.The results suggest that injectable premixed cement has a reasonable setting time,reasonable viscosity for injecting,excellent washout resistance and high mechaical strength,which can be developed for root canal filling,sealing and various bone defects augmentation.     

A study on in vitro and in vivo bioactivity of nano hydroxyapatite/polymer biocomposite

When bioactive materials are implanted in vivo, a bone-like apatite layer can be found on their surfaces, which is critical to the establishment of bone-bonding between materials and living tissues. In this study, bone-like apatite formation in vitro and in vivo on surface of nano apatite/polyamide (n-HA/PA66) composite was investigated, and the interface between the implanted composite and surrounding bone tissue of rabbit were also examined. The results revealed that in both simulated body fluids (SBF) and dorsal muscles of rabbit, bone-like apatite could form on the biocomposite surface. When the samples were implanted in cortical bone, they combined directly with the natural bone without fibrous tissue in-between. The results showed that the n-HA/PA66 biocomposite had excellent bioactivity, which might be a good candidate for bone defect replacement.     

PA66/PA66功能化碳纳米管复合材料的制备及性能研究

以酸化的碳纳米管为原料,通过原位聚合在其表面接枝PA66得到PA66功能化碳纳米管（NF-CNTs）,然后用溶液共混法将NF-CNTs与PA66混合制备了PA66/NF-CNTs复合材料,对比了碳纳米管功能化前后对于复合材料性能的影响.结果表明:NF-CNTs在复合材料中分散性更好;与PA66/CNTs复合材料相比,PA66/NF-CNTs复合材料的体积电阻率更低,渗滤阈值从4%下降为3%;当NF-CNTs的添加量为2%时,PA66/NF-CNTs复合材料的初始失重温度达到最大值390℃,与纯PA66以及PA66/CNTs复合材料相比,分别提升了38℃和13℃.      

三螺杆挤出共混聚酰胺66/聚苯醚的工艺参数优化分析

基于具有高黏度比的聚酰胺66/聚苯醚共混体系，研究了倒三角排列的三螺杆挤出机（TTSE）的工艺参数对共混物混合效果的影响。通过Box-Behnken响应面设计并分析实验结果，发现螺杆转速、产量和分散相占比对共混效果均有一定影响，通过工艺优化能够获得良好的分散效果；通过对比相同工艺下三、双螺杆挤（TSE）出机的共混效果，证明了拉伸流场对于共混效果和材料性能有明显的改善。     

PTT等弹性纤维的弹性回复性能比较

实测了PTT、PBT的DTY长丝与PA66的高弹丝、氨纶包芯纱的应力—应变曲线和定伸长10％、…30％条件下的急、缓弹性回复率。通过比较分析发现，PTT长丝的模量最低、弹性回复率最高、急弹性回复性能最好；而PA66高弹丝的模量大于PTT和PBT，弹性回复率小于后二者；PBT长丝的模量和弹性回复性能都在PTT和PA66之间，缓弹性回复性能最好；氨纶的突出特点是伸长率高，但氨纶包芯纱的弹性回复率低于PTT、PBT、PA66长丝。     

尼龙PA6/CuCl_2复合膜表面金属化研究

以聚己内酰胺(尼龙6,PA6)为基体制备PA6/CuCl_2复合膜,在NaBH_4溶液中用化学还原法制得导电薄膜。研究了复合膜组成、还原剂浓度、还原时间、还原温度对导电薄膜表面电阻的影响,得到较优的反应条件:温度为35℃-40℃,PA6与CuCl_2的质量比为5:1,还原剂浓度0.1%,还原时间90 s-100s,测得薄膜的最小电阻为2Ω/cm~2-5Ω/cm~2。     

组装法制备壳聚糖/羟基磷灰石/海藻酸复合膜及其性能测定

利用壳聚糖和海藻酸能通过正负电荷吸引形成聚电解质膜的特点,采用层层组装的方法制备了壳聚糖/羟基磷灰石/海藻酸复合膜.用电子扫描电镜观察了复合膜的断裂面和膜内羟基磷灰石(HA)的形貌.研究了复合膜的透光率、溶胀率及热稳定性.结果表明复合膜内HA为贝壳状和花瓣状的纳米晶体,复合膜的断裂面为紧密的连续结构.随着组装次数增加,复合膜的溶胀率变化不大,复合膜的分解温度为301℃.这种具有片状纳米HA的复合膜可能成为一种潜在的骨细胞培养支架材料.     

原位熔融挤出扩链反应制备高黏度尼龙66树脂的研究

采用原位熔融反应扩链方法,研究了双官能团环氧化物扩链剂EP对尼龙66（PA66）的扩链效果,对扩链后的PA66的力学性能、结晶行为等性能进行了表征。结果表明：扩链后PA66出现熔融双峰,等温结晶的结晶诱导期t₁和半结晶时间t_1/2均缩短,证明扩链剂同时起到了成核剂的作用;随着扩链后PA66相对分子质量的增加,力学性能明显提高。     

微弧氧化法制备镁基羟基磷灰石/碳纳米管复合生物涂层及其性能研究

 通过化学沉淀法制备了羟基磷灰石/碳纳米管纳米(HA/CNTs)复合粉体,并作为电解液的添加剂,采用微弧氧化方法(MAO)制备了镁合金表面MAO/HA/CNTs 复合活性涂层。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和电化学工作站,研究所制备的复合粉体的形貌和物相组成、复合粉体对微弧氧化涂层表面形貌和在模拟体液(SBF)中耐腐蚀性能和生物活性的影响。结果表明,所制备的HA/CNTs 复合粉体结晶良好,无其他杂质相;复合粉体在微弧氧化过程中沉积在样品表面,对微弧氧化涂层起到封孔作用。MAO/HA/CNTs 样品的腐蚀电位为-1.50 V,经过30 天的SBF 浸泡后,表面沉积了大量的亚微米级别的颗粒沉积物,相比于镁基体和MAO 样品具有更好的生物活性和耐腐蚀性。