聚己内酯／甲基纳米SiO2原位复合材料的制备与性能研究-论文.pdf

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1、第27卷第8期中国塑料Vo1．27，No．82013年8月CHINAPLAsTICSAug．。2013聚己内酯／甲基纳米SiO2原位复合材料的制备与性能研究李丹，常海波，马聪鹤，游倩倩，张普玉(河南大学化学化工学院，精细化学与工程研究所，河南开封475004)摘要：采用原位聚合的方法，以表面修饰的甲基纳米Si02(DNS-3)为起始剂，制备了聚己内酯／DNS-3(PCL／DNS-3)复合材料。采用热失重分析仪和傅里叶变换红外光谱仪对材料进行了分析。结果表明，DNS~3与PCL基体之间具有较强的化学键合作用，在相同的反应条件下，复合材料的重均相对分子质量(

2、Mw)随着DNS~3含量的增多而降低，加入DNS-3提高了PCL的热稳定性和结晶速率，复合材料的结晶温度较纯PCL的有所提高。关键词：聚己内酯；纳米二氧化硅；复合材料；结晶；形貌中图分类号：TQ323．4文献标识码：B文章编号：1001—9278(2013)08—0050-06SynthesisandPropertiesofPolycaprolactone／MethylNano-Si02In-situCompositesLIDan，CHANGHaibo，MAConghe，YOUQianqian。ZHANGPuyu(InstituteofFineChemi

3、stryEngineering，CollegeofChemistryandChemicalEngineering，HenanUniversity，Kaifeng75004，China)Abstract：Withsurfacemodifiedmethylnano-SiO2(DN3)asaninitiator，polycaprolactone／DNS一3(PCL／DNS-3)compositeswerepreparedbyinsitupolymerization．Thermogravimetry(TG)andFouriertransformedinfrare

4、danalysis(FTIR)revealedthattherewerestrongchemicalbondsbetweenPCLmatrixandtheDNS_3．Inthesamereactionconditions，withincreasingDNS-3content。thethermalstabilityandcrystallizationratewereimproved．ThecrystallizationtemperatureofPCL／DNS-3compositewasincreasedcomparedtoneatPCI．Keywords：

5、po1ycaprolactone；nano—silica；composite；crystallization；morphology材料[、药物控制释放系统[]和手术缝合线等[。另U刖吾外，PCL也可以作为包装材料使用，减少环境污染[3]。PCL是线形的脂肪族聚合物，结晶度约为45，但是PCL具有熔融温度和热变形温度低、结晶度高和熔点范围为58～63℃，玻璃化转变温度()约为降解速率慢等不足，而限制了其实际应用，故需要通过一60℃，PCL的结构单元上有5个非极性的亚甲基一共混、共聚或纳米复合改性等方法对PCL进行改CH。一和一个极性的酯基一CO()_一，分

6、子链中的C—C性[4I6]。键和C—O键能够自由旋转，这样的结构使得PCL具近年来，人们发现用无机纳米粒子改性PCL的效有很好的柔韧性和加工性，同时，PCL具有良好的生物果较好。Rhee等l_7]通过溶胶一凝胶法合成了含有四水相容性、可降解性和形状记忆特性，是美国食品与药物硝酸钙的PCL／SiOz复合材料，发现其是理想的人骨替管理局认可的能应用于人体的材料，如组织工程支架代材料。Alexandros等[8]以四丁氧基钛为催化剂，通过原位聚合方法合成了PCL／SiO。纳米复合材料，当纳收稿日期：2013—03—01米SiO。的含量高于5％(质量分数，下同)

7、时，复合材料国家自然科学基金资助项目(U1204518)的相对分子质量随着纳米SiO含量的增多而降低，而*联系人：zhangpuyu@henu．edtxcn结晶速率随着纳米SiO含量的增多而增大。Mitchell2013年8月中国塑料等报道了PCL与单壁碳纳米管(SWCN)复合材料的25)m／g，表观密度为o．20g／mL。可良好分散于非极研究，复合材料中添加0．35的SWCN可以明显地性及弱极性有机介质中，具有亲油疏水性。表面修饰提高材料的结晶速率、晶体的晶胞参数和熔融温度，同机理和结构如图1所示，其中R基团为不具备反应活时，总的结晶度却不改变。性的甲

8、基基团，河南省纳米材料工程研究中心。纳米Si()2为无定型白色粉末，其分子呈三维