纳米羟基磷灰石-聚己内酯-丙交酯共聚复合材料的结构与表征

本研究论文发表于2009年的《功能高分子学报》(Journal of Functional Polymers)第22卷第4期，由邹铁梅、李吴等人进行。他们主要探讨的是纳米羟基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)与聚己内酯-丙交酯(Polyε-caprolactone-co-lactide, P(CL-LA))共聚物复合材料的制备与结构表征。通过HA的羟基引发ε-己内酯(ε-caprolactone, ε-CL)的开环聚合，然后在纳米HA表面接枝不同比例的丙交酯(lactide, LA)，以此来制备新型复合材料。 论文的核心内容涉及了对复合材料的详细分析。首先，作者使用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy, TEM)观察到HA在复合物中的分布相当均匀，且保持了其原有的针状或棒状形态，这显示了HA与聚酯链的良好的结合。其次，通过傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR)和核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)技术，包括氢核磁共振(1H-NMR)和碳核磁共振(13C-NMR)，研究人员进一步揭示了共聚物中ε-CL与LA的比例(n(ε-CL)/n(LA))随着初始投料中这两个单体比例(n(ε-CL)/n(LA))的增加而增加，这表明控制反应条件可以精确调控复合材料的组成。 值得注意的是，在复合材料的形成过程中，研究者发现并没有发生ε-CL与己内酯(caprolactone)之间的酯交换反应，而是仅限于丙交酯自身内部的酯交换。这表明复合物的结构主要由全同序列的丙交酯链段构成，这对于理解材料的性质和性能具有重要意义。 这项研究不仅提供了纳米羟基磷灰石-聚己内酯-丙交酯共聚物的制备方法，还通过表征手段揭示了其微观结构和组成特性，对于设计和优化此类高性能复合材料具有重要的科学价值。对于那些关注生物医用材料、高分子化学和功能性聚合物领域的人来说，这篇论文提供了一种新的纳米材料制备策略和技术指标参考。