醇化改性蓖麻油基聚氨酯/n-HA复合支架材料的结构及力学性能
, 左奕, 杜晶晶, 李吉东, 孙斌, 李玉宝 Structural and Mechanical Properties of Composite Scaffolds Based on Nano-hydroxyapatite and Polyurethane of Alcoholized Castor Oil
LI Li-Mei, ZUO Yi, DU Jing-Jing, LI Ji-Dong, SUN Bin, LI Yu-Bao
, ZUO Yi, DU Jing-Jing, LI Ji-Dong, SUN Bin, LI Yu-Bao Fig. 4 EDS spectrum of n-HAACO-PU composite
2.2 FTIR分析 图5为含不同颗粒尺寸HA和不同软段蓖麻油多元醇的HAPU复合材料的红外光谱图。由图可见, 在3570 cm -1 处, 羟基峰强度和波数随着蓖麻油的醇化和HA颗粒尺寸的减小而降低见表2, 表明蓖麻油的醇化增加了聚氨酯分子的极性, 易于与具有高表面活性的n-HA的羟基-OH形成较强的缔合氢键, 使得暴露在材料表面的羟基减少。1747 cm -1 附近的峰是PU中羰基双键C=O的伸缩振动峰 [ 19 ] , 它是由IPDI中的-NCO与蓖麻油的-OH基团相互作用形成的。微米复合材料的C=O双键伸缩振动峰发生位移, 出现在1747.22 cm -1 ; 相比之下, n-HACO-PU复合材料的该特征吸收峰出现在1747.27 cm -1 , 并没有明显不同。然而, n-HAACO-PU复合材料在此并未出现明显的特征峰, 这可能是极性较大的醇化蓖麻油基聚氨酯大分子与n-HA相容性较好, 无机-有机界面和聚氨酯软、硬段分子内形成大量的氢键-OH#cod#x02026;C=O和-NH#cod#x02026;C=O, 致使自由羰基减少或消失。1720 cm -1 处为氢键化的氨基甲酸酯伸缩振动峰, n-HAACO-PU的峰较宽, 表明氢键化程度较高, 由此可以推测, 醇化蓖麻油基聚氨酯的活性基团与表面改性n-HA之间形成了良好的相互作用力, 如丰富的氢键和化学偶联以及静电作用, 实现了更稳定的紧密结合。1650 cm -1 附近的特征峰表明有脲基的形成。从羟基、氨基甲酸酯、氨基弯曲振动的特征峰移向低波数和谱峰变宽得知, 表面改性n-HA和醇化蓖麻油基聚氨酯基体分子间形成了大量的缔合氢键, 这增加了无机-有机界面的结合强度, 将使复合材料的力学性能得到增强, 且无机-有机界面较强的相互作用使HA颗粒得以牢固嵌入和附着在PU基质上, 稳定的界面作用有利于细胞的黏附增殖 [ 20 ] , 交联网络中的n-HA比#cod#x003bc;-HA将更适合骨细胞的代谢和生长。 图5 HAPU复合支架材料的红外光谱图 表2 复合材料的红外特征谱峰
Fig. 5 FT-IR spectra of HAPU composites a #cod#x003bc;-HACO-PU; b #cod#x003bc;-HAACO-PU; c n-HACO-PU; d n-HAACO-PU
