聚醚醚酮/羟基磷灰石复合粉末的制备及性能研究

发布时间：2020-12-08 07:04

　　羟基磷灰石（HA）作为人体骨组织结构中的重要无机成分,具有十分优异的生物相容性和骨传导性,是极具潜力的硬组织修复材料。但HA自身难以直接成型,强度低,难以直接用作承重骨组织修复材料。聚醚醚酮（PEEK）是一种半结晶型的热塑性高分子,具有十分优异的稳定性和力学性能,对人体无毒无害。将两者复合能综合其优势,制备高强度高生物活性的复合材料。选择性激光烧结（SLS）作为一种3D打印技术,对成型具有个性化复杂形状和孔隙结构的人工替代骨,具有独特的优势,因而开发满足SLS成型工艺要求和骨材料性能要求的复合粉末烧结材料具有重要的科学意义和应用价值。本文对PEEK的热老化性能进行研究,考察了不同抗氧剂对PEEK热氧稳定性及力学性能的影响,通过红外光谱检测对PEEK热氧老化机理作出推断,结果表明:抗氧剂2921T和TiO2能够降低PEEK高温下的黄变。加入抗氧剂后,老化材料的拉伸强度和冲击强度未出现大幅度的变化。在250℃条件下,以水、乙醇、环丁砜、乙醇水溶液（质量比1:1）对PEEK进行高温高压处理,研究表明乙醇为溶剂,即体系压力达5.8MPa时,对粉末的表观密度,颗粒形貌影响最为显著,处理后的粉末表... 

【文章来源】：武汉工程大学湖北省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 骨组织修复材料研究进展
    1.3 羟基磷灰石及其复合材料研究进展
        1.3.1 羟基磷灰石简介
        1.3.2 羟基磷灰石制备方法
        1.3.3 羟基磷灰石复合材料研究进展
    1.4 羟基磷灰石/聚醚醚酮复合材料的研究进展
    1.5 有机无机复合材料制备方法
        1.5.1 溶液共混法
        1.5.2 干态共混法
        1.5.3 熔融共混法
        1.5.4 原位复合法
    1.6 选择性激光烧结成型高分子基复合粉末简介
        1.6.1 选择性激光烧结原理
        1.6.2 SLS对高分子基体材料的选择
        1.6.3 SLS成型复合粉末的研究进展
    1.7 研究背景及内容
        1.7.1 研究背景
        1.7.2 研究内容
第二章 PEEK粉末的热老化研究及形貌控制
    2.1 引言
    2.2 实验原料
    2.3 实验设备
    2.4 实验部分
        2.4.1 PEEK老化样品制备
        2.4.2 PEEK的高温高压处理
    2.5 性能测试与表征
    2.6 结果与讨论
        2.6.1 聚醚醚酮粉末老化前后红外表征
        2.6.2 抗氧剂对聚醚醚酮粉末黄度的影响
        2.6.3 抗氧剂对老化材料力学性能影响
        2.6.4 溶剂对粉末表观密度的影响
        2.6.5 溶剂对粉末粒径的影响
        2.6.6 溶剂对粉末形貌的影响
    2.7 本章小结
第三章 纳米羟基磷灰石的制备
    3.1 引言
    3.2 实验原料及试剂
    3.3 实验设备及仪器
    3.4 实验方法
    3.5 性能测试与表征
        3.5.1 X射线衍射
        3.5.2 红外光谱检测
        3.5.3 扫描电子显微镜检测
    3.6 结果与讨论
        3.6.1 粉体XRD表征
        3.6.2 粉体红外光谱分析
        3.6.3 粉体扫描电镜表征
    3.7 本章小结
第四章 HA/PEEK复合材料性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验原料
    4.3 实验设备
    4.4 实验部分
        4.4.1 羟基磷灰石的表面改性
        4.4.2 HA/PEEK复合粉末的制备
        4.4.3 HA/PEEK复合粉末的模压成型
    4.5 复合材料性能测试与表征
        4.5.1 红外分析
        4.5.2 复合材料热性能测试
        4.5.3 复合材料机械性能测试
        4.5.4 SEM检测
    4.6 结果与讨论
        4.6.1 改性前后红外分析
        4.6.2 HA/PEEK复合材料热分析
        4.6.3 复合材料力学性能分析
        4.6.4 复合材料电镜分析
    4.7 本章小结
第五章 聚酰亚胺改性HA/PEEK复合材料
    5.1 引言
    5.2 实验原料
    5.3 实验部分
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 PI对PEEK结晶度影响
        5.4.2 PI改性复合材料热性能分析
        5.4.3 PI改性复合材料力学性能研究
        5.4.4 PI改性复合材料扫描电镜分析
    5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士期间已发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术制备生物医用高分子材料的研究进展[J]. 贺超良,汤朝晖,田华雨,陈学思.  高分子学报. 2013(06)
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[3]溶胶-凝胶法制备羟基磷灰石粉体[J]. 郝军,石玉龙.  青岛科技大学学报(自然科学版). 2010(02)
[4]纳米二氧化硅增强尼龙12选择性激光烧结成形件[J]. 闫春泽,史玉升,杨劲松,刘锦辉.  材料研究学报. 2009(01)
[5]羟基磷灰石/聚己内酯-壳聚糖复合材料的制备与表征[J]. 黄琼瑜,佘厚德,肖秀峰,刘榕芳.  复合材料学报. 2009(01)
[6]纳米羟基磷灰石/聚碳酸酯复合生物材料 Ⅰ:制备及表征[J]. 廖建国,李玉宝,王学江,张利,左奕,龚梅,程先苗.  复合材料学报. 2008(03)
[7]混合溶剂中硅烷偶联剂KH570对纳米ZnO的接枝改性(英文)[J]. 马书蕊,施利毅,冯欣,虞伟钧,鲁波.  Journal of Shanghai University(English Edition). 2008(03)
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[9]碳纤维增强羟基磷灰石/聚乳酸复合生物材料的制备和力学性能[J]. 沈烈,乔飞,张稚燕.  实验力学. 2007(Z1)
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博士论文
[1]高分子有机/无机纳米复合材料的制备及其结构性能研究[D]. 沈良.复旦大学 2006

硕士论文
[1]矿物粉填充PA6/ABS高胶粉合金的断裂形态和性能研究[D]. 杜赏.复旦大学 2012



本文编号：2904677