高分子胶粘剂及聚己内酯/羟基磷灰石纳米复合材料的制备与表征

论文摘要

近年来，合成高分子材料的新型发展方向已经逐渐拓展到医用、通讯、光电，农业等诸多领域。本论文主要研究了高分子型胶粘剂的合成及生物可降解高分子在复合材料制备中的应用。论文分为两大部分：第一部分为丙烯酸类胶粘剂和双组分聚氨酯类胶粘剂的合成；第二部分为生物可降解的聚己内酯（PCL）/羟基磷灰石（HA）纳米复合材料的制备。具体内容如下：1、采用半连续种子聚合的方法合成丙烯酸酯型胶粘剂，探讨了合成胶粘剂的软硬单体的配比、功能性单体的种类、用量及工艺条件（乳化剂的用量、反应时间和温度）对胶粘剂各项性能的影响，通过红外光谱对胶粘剂的微观结构进行表征，并最终确定较好的工艺配方。结果显示合成出的胶粘剂粒径小且均匀、稳定性好，用于印染具有良好的性能，有广泛的应用前景。2、研究了可用于塑塑复合的双组分聚氨酯型胶粘剂合成工艺。利用蓖麻油和甲苯二异氰酸酯（TDI）进行预聚得到主剂，固化剂通过三羟甲基丙烷（TMP）和TDI聚合得到，并在主剂和固化剂复合时加入少量的催化剂，同时探讨了主剂中NCO/OH配比、固化剂的用量和催化剂的种类及用量对双组分胶粘剂性能的影响，通过FT-IR对双组分聚氨酯胶粘剂的固化过程进行动态观察。结果表明研制出的双组分胶粘剂用于塑塑复合性能较佳，鉴于原料的价格低廉，生产工艺简单，有望在工业上得到应用。3、本文通过煅烧自然骨的方法得到了纳米级的羟基磷灰石，并将其与己内酯单体原位聚合，制备了聚己内酯/羟基磷灰石生物可降解复合材料。探讨了羟基磷灰石与己内酯不同配比对复合材料性能的影响，并通过SEM、FT-IR、XRD、力学性能等分析测试手段对合成的复合材料的性能、微观结构及内部形貌进行表征。结果表明，羟基磷灰石在聚己内酯基体中均匀分散，两者之间具有较好的界面相容性。这种复合材料集中了羟基磷灰石和聚己内酯优越性能，具有良好的强度和生物相容性。本研究工作为合成可用于骨修复和骨替代的复合材料提供了新的方法，具有重要的理论和实际意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• §1.1 胶粘剂的研究进展
• §1.2 丙烯酸酯型胶粘剂
• §1.2.1 丙烯酸酯型胶粘剂的特点及用途
• §1.2.2 丙烯酸酯型胶粘剂的研究进展
• §1.3 聚氨酯类胶粘剂
• §1.3.1 聚氨酯胶粘剂的特点
• §1.3.2 聚氨酯胶粘剂的研究进展
• §1.4 聚己内酯/羟基磷灰石纳米复合材料
• §1.4.1 PCL的特点
• §1.4.2 PCL无机纳米复合材料的研究进展
• §1.5 本论文的设计思路及技术路线
• §1.5.1 论文的设计思路
• §1.5.2 本论文的技术路线
• 参考文献:
• 第二章 丙烯酸酯型胶粘剂的合成与应用研究
• §2.1 引言
• §2.2 实验部分
• §2.2.1 试剂
• §2.2.2 仪器
• §2.2.3 实验方法
• §2.3 结果与讨论
• §2.3.1 丙烯酸酯类胶粘剂单体的选择与配比的确定
• §2.3.2 胶粘剂FT-IR分析
• §2.3.3 乳化剂种类及用量对胶粘剂性能的影响
• §2.3.4 引发剂的浓度对胶粘剂性能的影响
• §2.3.5 反应时间和温度对胶粘剂性能的影响
• §2.4 本章小结
• 参考文献:
• 第三章 双组分聚氨酯型胶粘剂的合成与应用
• §3.1 引言
• §3.2 实验部分
• §3.2.1 试剂
• §3.2.2 仪器
• §3.2.3 双组分聚氨酯胶粘剂的合成
• §3.2.4 测试方法
• §3.3 结果与讨论
• §3.3.1 NCO/OH摩尔比对主剂合成反应的影响
• §3.3.2 固化剂的用量对复合膜性能的影响
• §3.3.3 催化剂对胶粘剂性能的影响
• §3.3.4 胶粘剂的微观结构及其固化过程的观察
• §3.3.5 胶粘剂制备的重复性和稳定性试验
• §3.4 本章小结
• 参考文献:
• 第四章 聚己内酯/羟基磷灰石纳米级复合材料的制备及表征
• §4.1 引言
• §4.2 实验部分
• §4.2.1 试剂及仪器
• §4.2.2 纳米级HA的制备
• §4.2.3 PCL/HA复合材料的制备
• §4.2.4 PCL/HA复合材料的原位合成原理
• §4.2.5 PCL/HA复合材料测试的制样方法
• §4.3 结果和讨论
• §4.3.1 HA的表征
• §4.3.2 PCL/HA复合材料切片的TEM图
• §4.3.3 PCL/HA复合材料的FT-IR分析
• §4.3.4 PCL/HA复合材料的XRD分析
• §4.3.5 PCL/HA复合材料的热分析
• §4.3.6 PCL/HA复合材料的的拉力测试
• §4.4 本章小结
• 参考文献:
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文及研究成果