1、在聚(L-丙交酯)(PLLA)中引入功能化多壁碳納米管(MWCNTs)提高材料的物理和力學(xué)性能,并賦予材料熒光特性,以拓展醫(yī)學(xué)應(yīng)用。采用MWCNTs表面胺基化隨后接枝PLLA鏈段以提高M(jìn)WCNTs的分散性,改善其與PLLA基體的界面結(jié)合和載荷傳遞特性。采用XPS、FT-IR、Raman、TGA、SEM和TEM研究了PLLA接枝的MWCNTs(MWCNT-g-PLLAs)的形貌、結(jié)構(gòu)、熒光特性及分散性。利用溶液澆鑄方法制備出MWCNT-g

2、-PLLAs/PLLA復(fù)合材料,采用SEM、XRD、OM、POM、DSC、DMA和拉伸試驗(yàn)系統(tǒng)研究了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能,闡明了MWCNT-g-PLLAs的含量、退火處理以及γ-射線輻照對復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)、物理性能和力學(xué)性能的影響規(guī)律和機(jī)制。
　　采用對氨基苯甲酸將MWCNTs表面氨基化,即在MWCNTs的側(cè)壁引入了芳香胺基團(tuán),成功制備了MWCNT-NH2;然后以辛酸亞錫為引發(fā)劑,通過原位L-丙交酯開環(huán)聚合反應(yīng)將PLLA鏈段化學(xué)接

3、枝到MWCNT-NH2表面,制備出PLLA接枝的功能化碳納米管(MWCNT-g-PLLAs)。試驗(yàn)確定了獲得最佳接枝率的合成工藝為:聚合反應(yīng)溫度140℃,聚合反應(yīng)時(shí)間48小時(shí),MWCNT-NH2含量0.5wt％,引發(fā)劑Sn(Oct)2用量0.08wt%。在此條件下,接枝率達(dá)40%,接枝鏈段層厚度約為10nm;PLLA接枝有效地改善了MWCNTs在三氯甲烷及PLLA聚合物基體中的分散性,且呈現(xiàn)出良好的熒光效應(yīng)。
　　研究發(fā)現(xiàn),添加M

4、WCNT-g-PLLAs提高了PLLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點(diǎn)和結(jié)晶度。MWCNTs-g-PLLAs/PLLA復(fù)合材料呈現(xiàn)良好的球晶結(jié)構(gòu),且球晶的尺寸隨MWCNT-g-PLLAs含量的增加而增大。MWCNT-g-PLLAs在復(fù)合材料中作為形核點(diǎn)使材料的結(jié)晶度增大,且尺寸大的形核點(diǎn)比尺寸小的形核點(diǎn)先開始結(jié)晶,故MWCNT-g-PLLAs含量增加,球晶尺寸增大。MWCNTs-g-PLLAs/PLLA復(fù)合材料的熒光效應(yīng)隨著MWCNT-g-PLL

5、As含量的增加而增大,為其在透視成像和追蹤藥物釋放中的應(yīng)用提供了新途徑。
　　添加MWCNT-g-PLLAs顯著地提高了材料的力學(xué)性能。MWCNT-g-PLLAs/PLLA復(fù)合材料的彈性模量、拉伸強(qiáng)度和延伸率隨著MWCNT-g-PLLAs含量的增加而增大,當(dāng)MWCNT-g-PLLAs含量為2wt%時(shí)達(dá)最大值,與純PLLA相比,分別提高了25%、47%和87%。繼續(xù)增加MWCNT-g-PLLAs含量,彈性模量、拉伸強(qiáng)度和延伸率下降。

6、MWCNT-g-PLLAs含量低于2wt%時(shí),在PLLA基體中分散好,界面結(jié)合良好,有利于載荷傳遞,MWCNT-g-PLLAs含量增加,力學(xué)性能提高,當(dāng)MWCNT-g-PLLAs含量過多時(shí),分散性變差,易發(fā)生團(tuán)聚,導(dǎo)致力學(xué)性能下降。
　　MWCNT-g-PLLAs的添加提高了PLLA的熱分解溫度和體外降解速率。退火處理提高了MWCNT-g-PLLAs/PLLA復(fù)合材料的結(jié)晶度和熔點(diǎn)以及屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度,但使延伸率顯著下降。γ-射