硅烷偶联剂表面改性羟基磷灰石
羟基磷灰石表面改性对PET过滤布固载效果的影响
羟基磷灰石表面改性对PET过滤布固载效果的影响李静;王晓;吉强;崔永珠;吕丽华;宋若远【摘要】采用热熔法将表面改性的羟基磷灰石固载到PET过滤布上,探讨了未改性、甲基丙烯酸酯化改性和甲基丙烯酸甲酯接枝聚合改性的羟基磷灰石在不同热熔温度、热熔时间和颗粒量条件下对PET过滤布颗粒固载率及孔径大小影响.通过镉离子吸附测试评价了不同方法制备的过滤布对重金属吸附性能.结果表明,PET过滤布固载接枝改性的羟基磷灰石时能获得更高固载率和更大孔径及镉离子吸附量.%Surface modified hydroxyapatite particles were immobilized onto PET filter fabric via heat fusion method. The influence of esterified modification with methacrylic acid or graft polymerized modification with methyl methacrylate on the immobilization was investigated comparing to pristine hydroxyapatite particles. The effects of treating temperature , time and particle amount on immobilization ratio and pore size ratio of hydroxyapatite-immobilized PET filter fabric using different modification methods were discussed and the adsorption property towards heavy metals was evaluated by cadmium adsorption test. The results showed that higher immobilization ratio , pore size and cadmium adsorption capacityof PET filter fabric were achieved by immobilization of graft modified HAp particles than esterified and pristine HAp particles.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】5页(P444-448)【关键词】羟基磷灰石;PET过滤布;固载;孔径;吸附性能【作者】李静;王晓;吉强;崔永珠;吕丽华;宋若远【作者单位】大连工业大学纺织与材料工程学院 ,辽宁大连 116034;大连工业大学纺织与材料工程学院 ,辽宁大连 116034;大连工业大学纺织与材料工程学院 ,辽宁大连 116034;大连工业大学纺织与材料工程学院 ,辽宁大连 116034;大连工业大学纺织与材料工程学院 ,辽宁大连 116034;大连工业大学纺织与材料工程学院 ,辽宁大连 116034【正文语种】中文【中图分类】TS195.6微晶纤维素是由可自由流动的纤维素晶体组成的天然聚合物，通常由天然纤维素原料经物理和化学方法处理至极限聚合度的极细微的短棒状或粉末状颗粒。
一种采用硅烷偶联剂改善的角蛋白羟基磷灰石复合膜、制备方法及其
专利名称：一种采用硅烷偶联剂改善的角蛋白羟基磷灰石复合膜、制备方法及其应用
专利类型：发明专利
发明人：于伟东,涂凰,刘洪玲
申请号：CN201710937724.2
申请日：20171010
公开号：CN107737378A
公开日：
20180227
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种利用硅烷偶联剂改性的角蛋白/羟基磷灰石复合膜、制备方法及其在骨膜、口腔种植、人造皮肤、敷料或骨修复材料中的应用。
所述制备方法为：利用硅烷偶联剂对羟基磷灰石进行表面修饰，然后采取溶液浇铸法将角蛋白和处理过的羟基磷灰石的混合溶液平铺于防粘纸或聚四氟乙烯板上，硅烷偶联剂在羟基磷灰石和角蛋白分子间建立联结，羟基磷灰石和角蛋白同时沉降、凝固，形成均匀结构的复合膜。
本发明使羟基磷灰石颗粒和角蛋白分子均匀分布，改善界面均一度，提高复合膜的力学性能。
申请人：东华大学
地址：200050 上海市长宁区延安西路1882号
国籍：CN
代理机构：上海申汇专利代理有限公司
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表面改性的羟基磷灰石晶须及其制备方法和应用[发明专利]
![表面改性的羟基磷灰石晶须及其制备方法和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8cc0eb8c9b6648d7c1c746fd.png)
专利名称：表面改性的羟基磷灰石晶须及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：陈庆华,张文云,高伟,袁艳波
申请号：CN200810058678.X
申请日：20080714
公开号：CN101327167A
公开日：
20081224
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种对羟基磷灰石晶须进行表面改性并将其作为牙科聚合物基充填修复材料中无机填料的方法。
在羟基磷灰石晶须的乙醇悬浮液中加入正硅酸乙酯，并加入水使其水解，制备出表面改性羟基磷灰石晶须，并根据需要利用含氟化合物引入或不引入F离子，经处理后的羟基磷灰石晶须作为聚合物基充填修复材料中无机填料加入树脂中。
经本方法制得的新型牙科聚合物基填充、修复材料，与临床广泛应用的修复材料相比，其在满足强度要求的同时，外观更加美观，并可以在口腔内稳定释放钙、磷及氟离子，有效防止牙齿的二次龋化。
申请人：昆明理工大学
地址：650093 云南省昆明市五华区学府路253号(昆明理工大学)
国籍：CN
代理机构：昆明今威专利代理有限公司
代理人：赛晓刚
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硅烷偶联剂和交联剂在复合材料表面改性中的应用与控制
硅烷偶联剂和交联剂在复合材料表面改性中的应用与控制摘要：复合材料作为一种广泛应用于各个领域的先进材料，其表面性能的改善对于提高材料的力学性能和耐久性具有重要意义。
硅烷偶联剂和交联剂作为两种常见的表面改性剂，在复合材料中得到了广泛的应用。
本文将介绍硅烷偶联剂和交联剂的定义、分类和性质，并探讨其在复合材料表面改性中的应用与控制方法。
1. 引言复合材料在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域具有广泛的应用。
然而，复合材料表面的活性是限制其应用的一个重要因素。
为了改善复合材料表面的性能，人们引入了硅烷偶联剂和交联剂来进行表面改性。
2. 硅烷偶联剂的应用2.1 定义与分类硅烷偶联剂是一种含有硅元素的有机化合物，常见的硅烷偶联剂有氨基硅烷、甲基硅烷等。
根据硅烷偶联剂的功能不同，可以将其分为耐热硅烷偶联剂、附着力硅烷偶联剂等。
2.2 性质与机理硅烷偶联剂具有疏水性和耐热性，能够在复合材料表面形成化学键，提高材料的附着力和表面活性。
硅烷偶联剂可以通过水解缩合反应将有机基团与无机团结合在一起，形成有机硅键。
2.3 应用案例硅烷偶联剂在复合材料表面改性中得到了广泛的应用。
以玻璃纤维增强复合材料为例，通过将硅烷偶联剂涂覆在纤维表面，能够提高纤维和基体之间的结合强度，增加复合材料的力学性能。
3. 交联剂的应用3.1 定义与分类交联剂是一种能够形成交联网络结构的化合物，常见的交联剂有环氧树脂、聚氨酯等。
根据交联方式的不同，交联剂可以分为热交联剂和辐射交联剂等。
3.2 性质与机理交联剂具有良好的耐热性和耐化学性，在复合材料表面形成交联网络结构，提高材料的力学性能和耐久性。
交联剂通过引发剂的作用，将交联剂中的官能团与材料表面的官能团发生反应，形成交联键。
3.3 应用案例交联剂在复合材料表面改性中也得到了广泛的应用。
例如，在聚合物基复合材料中，通过添加交联剂，能够提高材料的热稳定性和阻燃性能，延长材料的使用寿命。
4. 控制方法硅烷偶联剂和交联剂在复合材料表面改性中的应用需要合理控制，以确保其在材料表面的分布均匀性和效果稳定性。
硅烷偶联剂KH570对纳米SiO_2的表面改性及其分散稳定性
·1598·
化工进展
2009 年第 28 卷
数目/%
20
2.4 Zeta 电位分析
与水亲和力差的难溶性纳米 SiO2 粉体高度分
15
散在水溶液中形成 SiO2 溶胶，在纳米 SiO2 粒子与
水接触的界面上，由于发生电离、粒子吸附等作用，
10
使纳米 SiO2 的表面带电，固、液两相分别带有不同
5
的电荷，在纳米 SiO2 与水相对运动的界面到溶液内
将一定量的纳米 SiO2 加入无水乙醇/水（体积 比为 3︰1）的混合溶液中，在 4000 r/min 高速剪切 下使其充分分散，调节剪切速率至 2000 r/min，反 应温度 70 ℃左右，加入质量分数为 20%的硅烷偶 联剂 KH570，用草酸溶液调节体系 pH 值至 4 左右。 反应 90 min 将纳米 SiO2 悬浮液抽滤，滤饼经干燥、 研磨，即得改性纳米 SiO2 粉体。 1.3 分析表征
d/nm
1000
（b）按体积统计粒径分布
10000
图 3 改性前纳米 SiO2 团聚体粒径分布图
20
－200
－100
0
100
200
Zeta 电位/mV
（a）改性前 SiO2 溶胶的 Zeta 电位分布
强度
15
数目/%
10
体积/ %
5
0
1
10
100
1000 10000
d/nm
（a）按数目统计粒径分布
20
200nm
图 1 未改性纳米 SiO2 透射电镜照片
200nm
图 2 KH570 改性后纳米 SiO2 透射电镜照片
2.3 粒径分布分析 采用透射电镜只能定性的看出改性前后纳米
硅烷偶联剂表面改性羟基磷灰石
3)PL偶联剂对羟基磷灰石的表面改性主要是通过其亲水基团与羟基磷灰石的羟基发生化学吸附,形成化学键合来实现的
2、水解后的KH-570和羟基磷灰石表面的羟基进行缩合反应，从而达到羟基磷灰石表面改性的目的。
实验步骤：
实验步骤：
1.以体积比9:1配制50mL乙醇-水混合溶液。
2.称取一定量的对苯二酚（0.1wt%）加入上述乙醇溶液中。
3.缓慢滴加冰醋酸，调节pH值为3.5~4。
4.加入体积分数为5%的硅烷偶联剂KH-570，室温下水解30min。
实验结果：
n-HA质量（g）
对苯二酚质量（g）
乙醇体积（mL）
KH-570质量（g）
m-HA质量（g）
收率
（%）
0.9886
0.0396
50
3.125
44.76%
注：n-HA为修饰前羟基磷灰石，m-HA为修饰后羟基磷灰石。
结果分析与结论：
对于制备HA复合生物材料,当用偶联剂等其它添加剂进行表面改性时,对于添加剂的改性效果评价,一般是通过其与高聚物共混后的性能来间接评价添加剂的效应。直接评价的体系还不很完善。本文拟通过测定改性粉末的浸润高度,疏水保持率,
1、硅偶联剂水解的作用是什么？对苯二酚的作用是什么？
通过硅烷偶联剂可使 2 种性能差异很大的材料界面偶联起来，从而提高复合材料的性能和增加黏结强度，并获得性能优异、可靠的新型复合材料。
5.称取一定量的HA加入上述混合溶液中，超声分散15min。
硅烷偶联剂对粘土表面改性研究
硅烷偶联剂对粘土表面改性研究据统计，粘土是目前被广泛使用的一种土壤结构完善的填料，它在新型建筑结构、道路施工、水利工程等各种工程领域有着不可替代的作用，但是粘土自身表面疏松、比表面积大，传热、热液体传质性能较差，而传热、热液体传质性能是粘土使用中非常重要的指标。
因此，研究如何提高粘土表面结构，使其传热、热液体传质性能显著提高，已成为当前技术与工程领域的一个研究热点。
为此，研究人员提出了一种新的改性方法硅烷偶联剂改性。
硅烷偶联剂具有较强的化学稳定性，可以结合粘土表面，形成稳定的化学键，从而显著改善粘土的传热性能和热液体传质性能。
首先，研究人员对不同浓度的硅烷偶联剂进行了研究和测试，发现随着硅烷偶联剂浓度的升高，粘土表面改性效果也在不断提高，主要体现在热液体传质性能提高。
其次，研究人员将硅烷偶联剂用于粘性土中，并根据热液体传质性能的改变，分析和比较不同粘土表面改性方法的效果，并且发现处理后的粘土具有良好的热液体传质性能。
最后，研究人员针对不同浓度硅烷偶联剂改性的粘土，用单分子层膜法进行了动态光散射分析，探究了其表面结构及形成机制，发现随着硅烷偶联剂浓度的增加，粘土表面的粘附性能也在不断改善，并且发现改性后的粘土表面结构比起未改性的粘土更接近的球形状，表面更加平滑，粒径比原来细小。
综上所述，硅烷偶联剂改性是改善粘土表面结构、提高热液体传质性能的一种有效的方法，它可以极大地提高粘土材料在各种工程领域中的利用价值和应用范围，为粘土表面改性提供了新的思路和技术。
但是，硅烷偶联剂改性也存在着一些问题，比如由于硅烷偶联剂具有毒性，所以在实际应用中，使用硅烷偶联剂改性后的粘土无法直接用于生活环境，因此需要对改性程度进行恰当控制。
硅烷偶联剂改性研究是一项重要的理论研究，首先分析和研究硅烷偶联剂改性的传质、传热等性能，探究改性后粘土表面结构的改变，以及表面改性的机制，以此为基础进行粘土表面及其他领域应用研究，为现实应用提供理论支持。
纳米羟基磷灰石_天然胶乳复合乳胶膜的制备及性能表征
收稿日期：2009-11-19基金项目：中国热带农业科学院橡胶研究所（XJSYWFZX2009-19）作者简介：霍凯（1984-），女，汉族，山东聊城人，在读硕士研究生，主要研究方向：高分子复合材料。
导师简介：符新（1957-），男，海南临高人，博士，教授，博士生导师。
文章编号：1002-1124（2010）01-0001-03Sum 172No.1化学工程师ChemicalEngineer2010年第1期天然胶乳100；纳米羟基磷灰石变量；硫磺2；ZnO 1.6；ZDC 1.6；平平加O 1.0；KOH 1.0。
1.3试样制备及表征（1）粒子的合成及改性水热合成法制备n-HA ，干燥后用丙酮抽提24h ，烘干，用Nicolet-550型傅立叶红外光谱仪分析。
利用偶联剂KH-570[9-11]处理n-HA 表面以引入双键,用丙酮抽提24h ，烘干，用Nicolet-550型傅立叶红外光谱仪分析。
（2）复合胶膜的制备和硫化将改性好的n-HA 逐滴加入胶乳中，按照一定的配比进行预硫化（根据胶乳的氯仿等级达到三初～三末水平），倒入平板凝固成膜。
烘箱中硫化，其力学性能测试按GB/T529-91标准进行。
（3）水溶性蛋白测定将n-HA 按照不同的比例加入到浓缩胶乳中，成膜后取约2g 放入玻璃皿，用磷酸缓冲溶液浸泡12h ，得水溶液[12]。
用考马斯亮蓝测蛋白法测定水溶液中水溶性蛋白的含量。
1.4扫描电镜（SEM ）观察将制备的复合胶膜抽真空干燥、镀金后在日本JSM-T300型扫描电镜（SEM ）下观察复合材料的表面形态，观察n-HA 与胶膜的界面形态。
2结果与讨论2.1改性前后n-HA 的结构红外光谱分析结果图1n-HA 及改性后n-HA 晶体的红外图谱Fig.1The FI-IR spectrum of nHA and n-HA aftersurface modification从图1中可以看出，经表面偶联剂处理后n-HA 位于3423cm -1处的-OH 吸收峰变弱变宽，位于2925及1645cm -1附近是H 2O 的特征峰无明显变化，565、604cm -1附近为PO 43-特征峰基本不变，956cm -1处的峰形成1个肩峰，1036cm -1处的峰宽化。
纳米羟基磷灰石合成及表面改性的途径和方法
和 ２个 Ｏ ， １ Ｈ 晶 体结构 示 意 图Ｌ Ｈ。图 是 １。从 ５ Ｊ
图中可看到 Ｏ Ｈ位于 晶胞 的 ４ 角上，ｏ ａ 分 个 ｌ ￣ ｃ
别 占据 ２种 位置 ， ４个 ｃ２ ａ 占据 ｃ （） 置 ， ｚ ａ Ｉ位 即
： 和 ｚ ／ （ ０ ５ 位置各 ２ ， ０ ＝１２ 或 ，） 个 该位置处于 ６
作者简介 ： 任卫（９ 一）女， １ ， 博士研究生 ， 高工
３ ８
改性及控制研究是重要 的一个方面。
本 文综 合论述 了羟 基磷灰 石 的结 构 和纳米 羟
基磷灰石的主要合成方法。同时综合探讨 了对纳
米 Ｈ Ｐ微 晶 进 行表 面 改 性 的途 径 和 方 法 。本 文 Ａ 对于 纳米 Ｈ Ｐ粒子 在 生物 陶 瓷 领 域 的研 究 和 应 Ａ 用具 有重要 意 义。
ｃ （ 离子相连 ， Ｈ Ｐ在水溶液 中时， ａ Ⅱ） 当 Ａ 这个 表 面Ｏ Ｈ位置 至少 在某 一瞬 间空缺 ， 由于 ２个 ｃ ａ （ 离子带正点荷 ， Ⅱ） 形成 了一个吸附位置， 这个位 置能吸附 １ ４ ： 或大分子上的磷酸根基圃或羧基基 ＇ ０ 团。（） ｃ 离 子位 于晶体 的表面 时， ２当 ａ 由于 Ｃ ａ
和ｐ Ｈ为 ８ 的条件下可水解合成出 Ｈ Ｐ ｊ ． Ｐ Ａ Ｌ ，１ 口℃ 在近似 的条件下也可水解制备出 Ｈ Ｐ粉末【 Ａ １。 ９ 在酸碱反应法 中通常采用 ２ 种或更多种磷酸盐进 行反应． 中一 种偏碱 性、 种偏 酸性 ， 采用 其 一 如 Ｃ４Ｐ ４０和 ＣＨ Ｏ ・１Ｏ 或 ＣＩ Ｏ ） ａ（０ ） ａ Ｐ ４２ ２ （ ａ］ ４反应 ， ４ － ￣ 可
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纳 米 羟基磷 灰 石合 成 及 表 面 改 性 的途径 和 方 法
硅烷偶联剂制备及对磷灰石-硅灰石生物玻璃陶瓷的表面改性
Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ （ Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ ） ，Ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ （ Ｓ Ｅ Ｍ） ，ａ ｎ ｄ Ｘ － ｒ ａ ｙ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ（ Ｘ Ｐ Ｓ ） ｗ ｅ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｗａ ｓ Ｃ Ｏ － ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ５ ｔ ｈ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ｕ ｍａ ｎ ｏ ｓ ｔ ｅ ｏ ｓ ａ ｒ ｃ ｏ ｍａ ｃ ｅ ｌ ｌ ＭＧ ６ ３ ．Ｆ ｏ ｕ ｒ ｉ ｅ ｒ
Ｂｉ ｏ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｇｌ ａ ｓ ｓ ． Ｃｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ
Ｌ ＯＮ Ｇ Ｑ ｉ ｎ Ｚ Ｈ Ｏ Ｕ Ｄ ａ ｌ ｉ Ｚ Ｈ ＡＮ Ｇ Ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ＷＥ Ｉ Ｄ ｏ ｎ ｇ － Ｊ ｕ ａ ｎ Ｌ Ｉ Ｕ － Ｓ ｈ ｕ － Ｊ ｉ ｎ ｇ Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｄ ｏ ｎ ｇ － Ｌ ｉ ｎ
第 ２ ９卷 第 ５期 ２ ０ １ ３年 ５月
Ｖ０ １ ． ２ ９ Ｎｏ ． ５ ９ ４ ８ ． ９ ５ ２
硅烷偶联剂KH_570表面修饰羟基磷灰石的结构与吸附性能研究_王晓
· １１８ ·
材料导报 Ｂ：研究篇
２０１２ 年 ３ 月 （下 ）第 ２６ 卷 第 ３ 期
开 信 化 学 工 业 有 限 公 司 ）。
ＦＳ－６００ Ｕｉｔｒａｓｏｎｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（上 海 生 析 超 声 仪 器 有 限
公司），ＪＪ－１精密增力电动搅拌 器 （常 州 国 华 电 器 有 限 公 司），
关 键 词 偶联剂 ＫＨ－５７０ 羟基磷灰石 重金属吸附 表征 中 图 分 类 号 ：ＴＢ３４ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａｎｏｓｉｚｅ Ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ ｗｉｔｈ Ｓｉｌａｎｅ Ａｇｅｎｔ ＫＨ－５７０
（ｇ）。
１．３．３ 傅 里 叶 变 换 红 外 光 谱 仪 测 试 采用傅里叶变换红外光谱仪表征分析偶联前后样品的
结构变化。
１．３．４ 热 重 、差 热 测 试 采 用 微 机 差 热 天 平 对 偶 联 前 后 样 品 进 行 热 重、差 热 分
析。测试条件为：空气气氛，起 始 温 度 ２０℃，升 温 速 率 １０℃／
硅烷偶联剂 ＫＨ－５７０表面修饰羟基磷灰石的结构与吸附性能研究／王 晓等
· １１７ ·
硅烷偶联剂 ＫＨ－５７０表面修饰羟基磷灰石的结构与吸附性能研究＊
王 晓１，杨 启 鹏１，徐 龙 泉３，马 春２，王 娜１
（１ 大连工业大学纺织与材料工程学院，大连 １１６０３４；２ 大连工业大学轻工与化学工程学院，大连 １１６０３４； ３ 大连工业大学现代教育技术部，大连 １１６０３４）
过滤，稀释１００倍，使用原子吸收分 光 光 度 计 测 试，进 行 吸 附
量计算。
吸附量＝
纳米羟基磷灰石表面改性的研究进展
47纳米羟基磷灰石表面改性的研究进展田宜文，邓久鹏，宋 颖，史力丹（华北理工大学口腔医学院，河北 唐山 ０６３０００）摘 要：为了使纳米羟基磷灰石在骨修复材料中发挥更大的价值，对其表面改性进行了大量的研究，主要的改性方法包括表面离子掺杂、表面接枝高分子聚合物、表面吸附等方法进行表面改性，并对改性后纳米羟基磷灰石的新增性能进行评估。
关键词：羟基磷灰石；表面改性；吸附方法中图分类号：Ｒ３１８．０８ 文献标识码：Ａ作者简介：田宜文，华北理工大学口腔医学院。
羟基磷灰石（HA）是生物陶瓷材料的一种，是天然骨组织的重要组成成分，具有良好的生物相容性和骨键合性，可促进新骨形成，无细胞毒性，常作为骨修复的充填材料。
由于纳米羟基磷灰石本身的局限性，脆性大，强度不足，韧性差，易断裂及表面能高易团聚等特点限制了其在临床的应用[1]。
本文主要对近几年纳米羟基磷灰石表面改性的研究进行综述。
1 纳米羟基磷灰石表面改性的方法1.1 表面离子掺杂离子掺杂是提高羟基磷灰石HA 生物陶瓷生物功能性和生物形容性的有效方法之一。
目前常用到的掺杂离子有单一离子的掺杂（氟、锌、铬、银、硅、钠、镁等），以及复合掺杂和微量元素的掺杂。
汪小红等[2]通过液相沉淀法和烧结得到银掺杂的羟基磷灰石，实验结果表明银离子在不影响晶体结构的情况下，可以部分地取代Ca 离子，所获得的样品粒径有助于其抗菌性能的发展。
Dubnika A 等[3]为了确保AHP 的抗菌性，将银离子结合到其结构中，并须要控制改性材料中银离子释放的速度。
实验证明，功能化的掺杂银的羟基磷灰石支架在临床上可以确保骨组织再生中的长期局部抗菌和短期麻醉作用。
乔荫颇等[4]通过化学共沉淀法制备不同Sr 掺杂量的钙羟基磷灰石粉体，研究发现当锶含量达到70%样品的荧光发射强度及荧光寿命呈现峰值。
1.2 表面接枝改性原子转移自由基聚合（ATRP）是可以控制的活性自由基聚合的一种，主要是通过过渡金属的氧化还原作用实现物质的聚合，已广泛用于各种固体表面[5]，这种方法可以控制接枝聚合物的量。
新型改性的n-HA与PLGA复合材料的制备及性能研究
新型改性的n-HA与PLGA复合材料的制备及性能研究蒋立新;蒋柳云;马驰;韩崇涛;徐莉娟;熊成东【摘要】采用硅烷偶联剂(KH550)和L-丙交酯LLA联合接枝处理的新方法对纳米羟基磷灰石(n-HA)进行表面改性,然后将其与聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)作不同比例复合(n-HA为3wt％、10wt％、20wt％及30wt％),得到改性n-HA/PLGA复合材料(g-n-HA/PLGA).将其与未改性n-HA及未改性n-HA/PLGA复合材料作对比检测.结果表明,该联合处理方法是n-HA进行表面接枝改性的新型有效方法.且改性处理后的n-HA与未改性处理的n-HA相比,能更好地在PLGA基体中分散均匀,并能提高PLGA结晶能力和PLGA的力学性能.当改性处理后的n-HA添加量为10wt％时,其复合材料抗弯强度和拉伸强度分别比未改性n-HA/PLGA提高14.4％和11.3％.该新型g-n-HA/PLGA复合材料有望用作骨折固定材料.%Nano-hydroxyapatite(n-HA)was modified by a new method of combining si1ane coupling reagent (KH550)with surface-grafting L-lactide LLA.Then,the surface-modified n-HA(g-n-HA)was introduced into poly(lactic-co-glycolic acid)(PLGA)to prepare a series of g-n-HA/PLGA composites with the concentration of 3wt％,10wt％,20wt％ and 30wt％.The properties of the g-n-HA/PLGA composites were characterized and compared with PLGA andn-HA/PLGA composites.The results show that n-HA is successfully modified by KH550 and L-LA.The g-n-HA particles could disperse more uniformly in PLGA matrix and promote PLGA to crystallize.The obtained g-n-HA/PLGA composites has better mechanical properties than those of n-HA/PLGA composites with the same amount of n-HA.Moreover,the bending and tensile strength of g-n-HA/PLGA composite containing 10wt％g-n-HA are 14.4％ and 11.3％ which is higher than that of purePLGA,respectively.Therefore,the g-n-HA/PLGA composite is promising for bone fracture internal fixation material in future.【期刊名称】《无机材料学报》【年(卷),期】2013(028)007【总页数】6页(P751-756)【关键词】纳米羟基磷灰石;表面改性;复合材料;PLGA【作者】蒋立新;蒋柳云;马驰;韩崇涛;徐莉娟;熊成东【作者单位】中国科学院成都有机化学研究所,成都610041;中国科学院大学,北京100049;中国科学院成都有机化学研究所,成都610041;中国科学院成都有机化学研究所,成都610041;中国科学院大学,北京100049;中国科学院成都有机化学研究所,成都610041;中国科学院大学,北京100049;中国科学院成都有机化学研究所,成都610041;中国科学院大学,北京100049;中国科学院成都有机化学研究所,成都610041【正文语种】中文【中图分类】R318聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)是由L-丙交酯和乙交酯两种单体共聚合而成的高分子共聚物,是目前常用的骨折固定材料,但单纯的PLGA 材料作为骨折固定材料在临床应用中仍然存在一些缺点,如力学强度不足,降解酸性产物过多,且缺乏成骨活性。
硅烷偶联剂制备及对磷灰石-硅灰石生物玻璃陶瓷的表面改性
硅烷偶联剂制备及对磷灰石-硅灰石生物玻璃陶瓷的表面改性龙沁;周大利;张翔;卫冬娟;柳淑婧;陈冬宁【摘要】In this work, a kind of silane coupling agent was prepared by condensation reaction of the glutamic acid and silane coupling agent (KH-792). The Glutamic acid was attached to the surface of Apatite-wollastonite bioactive glass-ceramic (A-W GC) by the bifunctional cross-linking agent. To evaluate in vitro cytocompatibility, the surface modified material was co-cultured with the 5th generation human osteosarcoma cell MG63. Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscope (SEM), and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) were used to character the structure and performance of the synthetic coupling agent and the surface modified A-W GC, respectively. The results show that the Glutamic acid and KH-792 were connected by amide groups, and A-W GC is effectively modified by the synthetic coupling agent. The MG63 cell experiments show that cells adhered to the surface of the material, and the cell proliferation on the surface of the material was promoted. It is an effective method to improve the cell compatibility of A-W GC by surface modification.%采用谷氨酸与硅烷偶联剂(KH-792)缩合反应,制备出一种含酰胺基的硅烷偶联剂,利用其与材料之间的化学结合,将谷氨酸共价固定至磷灰石-硅灰石生物玻璃陶瓷表面,实现表面改性.将改性后的磷灰石-硅灰石生物玻璃陶瓷与人骨肉瘤细胞MG63共培养,评价其体外细胞生物相容性.应用FTIR、SEM、XPS等测试技术分别对合成的偶联剂、改性后的陶瓷材料进行结构、表面形貌及细胞生长情况的表征,结果表明:谷氨酸与KH-792的反应产物有酰胺基生成;含酰胺基的硅烷偶联剂能对磷灰石-硅灰石生物玻璃陶瓷表面进行有效改性;共培养3d后细胞在材料材料表面大量贴附,MTT实验也证明增殖良好,即含酰胺基的硅烷偶联剂能改善磷灰石-硅灰石生物玻璃陶瓷的体外细胞生物相容性.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2013(029)005【总页数】5页(P948-952)【关键词】硅烷偶联剂;谷氨酸;磷灰石-硅灰石生物玻璃陶瓷;表面改性【作者】龙沁;周大利;张翔;卫冬娟;柳淑婧;陈冬宁【作者单位】四川大学材料科学与工程学院,成都 610064;四川大学材料科学与工程学院,成都 610064;四川大学材料科学与工程学院,成都 610064;四川大学材料科学与工程学院,成都 610064;四川大学材料科学与工程学院,成都 610064;四川大学材料科学与工程学院,成都 610064【正文语种】中文【中图分类】O611.6;R318.08;TB321;O621.30 引言磷灰石-硅灰石生物玻璃陶瓷(Apatitewollastonite bioactive glass ceramic，A-W GC) 虽具有较好的力学性能和生物活性，但与羟基磷灰石材料类似，其表面由于不具有作为生物信号的官能团，不能与细胞产生良好的相互作用[1]。
硅烷偶联剂对集料表面改性的制备及性能表征
04199
硅烷偶联剂对集料表面改性的制备及性能表征*
吕松涛,樊现鹏,鲁巍巍,刘泓霖
(长沙理工大学 公路养护技术国家工程实验室,长沙,410114)
摘 要: 利用硅烷偶联剂对集料进行表面改性,使 其 与 集 料 发 生 水 解 和 固 化 反 应。 基 于 表 面 能 理 论、红 外 光 谱
(FTIR)和 扫 描 电 镜 (SEM)等 微 观 分 析 手 段 对 改 性 前 后 的 集 料 进 行 表 征 ,通 过 直 接 拉 伸 、水 煮 法 、浸 水 马 歇 尔 试 验
闪 点/℃ 96
沸 点/℃ 217
表2 70# 基质沥青常规性能检测 Table2Generalperformancetestof70# matrixasphalt
沥青 东海牌70# 基质沥青
规范技术要求
针入度(25 ℃,100g,5s)/0.1 mm 69.3
60~80
软 化 点 (℃ ,环 球 法 ) 48.9 >46
2 硅烷偶联剂改性集料的制备
(4)将 集 料 取 出 ,放 在 烘 箱 中 进 行 固 化 反 应 。 固化温度和时 间 采 用 亲 油 化 指 数 确 定,将 酸 性 集 料 研 磨 成 石 粉 ,按 上 述 比 例 的 溶 液 进 行 改 性 ,固 化 温 度 为120、140、160、180 ℃,固化时间1、2、3h。将0.25g 改性石料置于 5 mL 的 水 中,加 无 水 乙 醇 至 石 料 完 全 浸 没 ,记 录 无 水 乙 醇 的 加 入 量v。
04200
表1 硅烷偶联剂 KH-550参数
2020 年 第 4 期 (51)卷
Table1SilanecouplingagentKH-550detailedparameters
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3)PL偶联剂对羟基磷灰石的表面改性主要是通过其亲水基团与羟基磷灰石的羟基发生化学吸附,形成化学键合来实现的
1、硅偶联剂水解的作用是什么？对苯二酚的作用是什么？
通过硅烷偶联剂可使 2 种性能差异很大的材料界面偶联起来，从而提高复合材料的性能和增加黏结强度，并获得性能优异、可靠的新型复合材料。
羟基磷灰石颗粒与高分子聚合物混合制备纳米复合生物材料时常存在团聚的问题，为提高羟基磷灰石在高分子基底材料（如聚乳酸）中的分散性，提高两者界面结合强度，一般都是采取对羟基磷灰石颗粒进行表面疏水改性的办法。
硅烷偶联剂KH-570的化学名称是γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷，分子量是248.35，分子式是C10H20O5Si，结构式为:
2、水解后的KH-570和羟基磷灰石表面的羟基进行缩合反应，从而达到羟基磷灰石表面改性的目的。
实验步骤：
实验步骤：
1.以体积比9:1配制50mL乙醇-水混合溶液。
2.称取一定量的对苯二酚（0.1wt%）加入上述乙醇溶液中。
3.缓慢滴加冰醋酸，调节pH值为3.5~4。
4.加入体积分数为5%的硅烷偶联剂KH-570，室温下水解30min。
5.称取一定量的HA加入上述混合溶液中，超声分散15min。
6.置于65℃的水浴中搅拌偶联，反应2h。
7.升温至80℃，将溶剂蒸干。
8.一次使用乙醇和纯水清洗5次，相容性好，亲和性高，其矿化液能够有效形成再矿化沉积，阻止钙离子流失，解决牙釉质脱矿问题，从根本上预防龋齿病。HA植入体内后，钙和磷会游离出材料表面被身体组织吸收，并生长出新的组织。有研究证明羟磷灰石的晶粒越细，生物活性越高，因而羟基磷灰石已被作为骨组织修复材料广泛研究。
《生物材料基础实验》实验报告
专业：生物医学工程
年级：2012级
2014年5月
姓名：王雯杰
学号：12312044
评分：
实验名称：硅烷偶联剂表面改性羟基磷灰石
实验内容：
掌握硅烷偶联剂修饰羟基磷灰石的基本操作，理解硅烷偶联剂表面改性羟基磷灰石的反应机理。
1、KH-570 水解：
跟硅原子连接的甲氧基水解成羟基R-Si-(OCH3)3→R-Si-(OH)3
润湿角,IR光谱等来直接评价PL偶联剂对HA表面的改性效果。得到以下结论:
1)PL是一种高效的表面改性偶联剂,与羟基磷灰石的反应活性高,能与羟基磷灰石形成稳固的键合,当此种复合物与高聚物在高温下共混时,必能改善HA/高聚物的机械力学性能,制备出性能优良的生物医用材料。进一步与高聚物共混的实验正在进行;
实验结果：
n-HA质量（g）
对苯二酚质量（g）
乙醇体积（mL）
KH-570质量（g）
m-HA质量（g）
收率
（%）
0.9886
0.0396
50
3.125
0.4425
44.76%
注：n-HA为修饰前羟基磷灰石，m-HA为修饰后羟基磷灰石。
结果分析与结论：
对于制备HA复合生物材料,当用偶联剂等其它添加剂进行表面改性时,对于添加剂的改性效果评价,一般是通过其与高聚物共混后的性能来间接评价添加剂的效应。直接评价的体系还不很完善。本文拟通过测定改性粉末的浸润高度,疏水保持率,