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羟基磷灰石(HA)在人体某些硬组织(牙齿、骨骼等)中的含量将近七成,是近年来临床上公认的优秀骨替代材料,但强度低、脆性大、易疲劳等缺点导致HA难以单独作为骨支撑材料,通常选择将其与聚合物进行共混来提升其机械性能。其中,聚乳酸(PLA)是一种具备优良生物相容性和生物可降解性的聚合物,将其与HA共混制备成复合材料,一方面PLA可以改善HA易碎,韧性低等缺陷,另一方面HA对PLA降解后的酸性产物能起到缓冲的作用。然而HA纳米粒子本身易团聚,在PLA中的分散性较差,选择右旋聚乳酸(PDLA)接枝改性后的HA(HA-g-PDLA)不仅可以有效的改善与PLA的相容性,还可与左旋聚乳酸(PLLA)形成立构复合晶(sc),通过调控复合材料的结晶性能,从而提升HA/PLA复合材料的机械性能,拥有广阔的应用前景。 本课题主要围绕接枝共聚物HA-g-PDLA与PLLA共混产物的结晶行为展开了一系列研究,具体工作如下: 1、为了改善HA纳米粒子在PLLA基质中存在分散性较差的缺点,通过开环聚合的方法成功制备出HA-g-PDLA接枝聚合物。并研究了HA与DLA不同的反应投料比与产物接枝率之间的关系,优化了反应条件,实验结果证明改性后HA在PLLA中的分散情况得到明显改善; 2、研究了HA-g-PDLA与PLLA在不同共混比例下复合材料的结晶能力,阐明了复合材料中HA-g-PDLA的含量变化对PLLA结晶性能的影响规律; 3、研究对比HA-g-PDLA/PLLA与PLLA、HA/PLLA、PDLA/PLLA、HA/PDLA/PLLA、HA-g-PLLA/PLLA等五组共混样品的结晶行为,实验结果表明HA-g-PDLA/PLLA共混产物的结晶效果最好,分析了产生这种结果的原因; 4、分别以HA和HA-g-PDLA作为PDLA/PLLA共混样品的添加剂,研究共混产物中不同晶体的结晶行为,对比并分析了HA和HA-g-PDLA对PLA均聚物晶体和立构复合晶形成的影响,阐释了HA-g-PDLA/PLLA复合材料的结晶机理。