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聚醚醚酮(PEEK)作为一种新型高分子聚合物,因其优异的耐磨性、化学稳定性、无毒性以及杨氏模量接近人骨模量等优点,是理想的人工关节替换材料,适合长期植入人体;由于其自身的生物相容性和生物活性较差,限制了使用范围。羟基磷灰石(HA)是自然骨无机成分的主要部分,具有良好的生物相容性和生物活性,以及骨传导性;但是纯HA力学性能较差,强度较低,难以承受负荷或冲击,阻碍了其在人体骨组织修复中的应用。所以本文采用将HA与PEEK进行复合制备一种新型复合材料,使两种材料的性能都得到充分发挥。碳纳米管(CNTs)以其优异力学性,也被认为是一种良好的填充材料,可以增强聚合物基体的力学性能。因此本文探究了不同改性MWCNTs和HA对PEEK复合材料的结晶性能、机械性能(冲击、拉伸和热机械性能)和摩擦性能的影响。首先,利用浓硫酸和浓硝酸(体积比为3:1)的混酸,对原始碳纳米管(p-MWCNTs)进行酸化处理,得到酸化碳纳米管(a-MWCNTs);然后,用对氨基苯磺酸在缩合剂(DCC)作用下,对a-MWCNTs进行进一步表面修饰,得到磺化碳纳米管(s-MWCNTs)。最后,采用热压成型工艺制备不同改性MWCNTs/PEEK、HA/PEEK、m-HA/PEEK、s-MWCNTs/m-HA/PEEK复合材料。研究不同复合材料的形貌、结构、机械性能(冲击、拉伸和热机械性能)和摩擦性能等。具体结果如下:1)通过对MWCNTs依次进行酸化、磺化处理,得到磺化条件为:对于0.3 g a-MWCNTs,当DCC用量为0.5 g,反应时间6 h,对氨基苯磺酸用量为0.3 g时,表面接枝率最大。通过FESEM、TG、FT-IR、Raman等分析表明:s-MWCNTs分散较好,没有粘连,堆积松散,MWCNTs的结构并没有发生变化,且增加了MWCNTs在溶剂中的分散性。2)研究不同改性MWCNTs/PEEK复合材料表明,与p-和a-MWCNTs相比,s-MWCNTs在PEEK基体中有良好的分散性;XRD分析结果显示s-MWCNTs/PEEK复合材料的结晶度相对最大;s-MWCNTs/PEEK复合材料冲击强度、拉伸强度、储能模量以及玻璃化转变温度最高;而且s-MWCNTs/PEEK复合材料的摩擦系数最低且稳定。3)对不同改性HA/PEEK复合材料进行分析可得,与HA/PEEK复合材料相比,m-HA在PEEK基体中的分散性较好,结晶度、冲击强度、拉伸强度、储能模量和玻璃化转变温都有所提高。4)由于HA的加入使复合材料的冲击强度和拉伸强度都比PEEK有明显降低,随着s-MWCNTs加入,s-MWCNTs/m-HA/PEEK复合材料的冲击强度、拉伸强度、储能模量以及玻璃化转变温度都比m-HA/PEEK得到改善;并且使复合材料的摩擦系数降低,比纯PEEK降低了10%左右;研究结果表明:s-MWCNTs的加入,提高了复合材料的摩擦性能。