納米銅-低密度聚乙烯復(fù)合材料的溶液混合法制備及其性能研究.pdf

1、宮內(nèi)節(jié)育器(IUD)由于其具有安全、有效、經(jīng)濟(jì)、方便、可逆、持久等特點(diǎn),已經(jīng)成為全球使用最廣泛的避孕工具。納米銅/低密度聚乙烯復(fù)合材料又由于其生物相容性好,副作用小,性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)被選作為新一代IUD的制備材料。在以往對(duì)納米銅/低密度聚乙烯復(fù)合材料的研究中,復(fù)合材料的制備均采用機(jī)械混合和熔融擠出制得。利用此法存在不可避免的缺點(diǎn):納米銅顆粒在LDPE基體中分散不均,且形成團(tuán)聚。
　　為了提高納米銅顆粒在LDPE基體中的分散性,本文首

2、次采用溶液混合法進(jìn)行制備納米銅/低密度聚乙烯復(fù)合材料,并將溶液混合法制得的復(fù)合材料和利用單螺桿擠出機(jī)熔融擠出制得的復(fù)合材料做了對(duì)比性研究。主要研究了納米銅顆粒在LDPE基體中尺寸、形態(tài)、分布;復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶行為;復(fù)合材料在模擬宮腔液中長期浸泡過程中的銅離子釋放情況;復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性;復(fù)合材料在模擬宮腔液中浸泡一年后的變化等。
　　研究結(jié)果表明,采用溶液混合法制得的復(fù)合材料中納米銅顆?？梢跃鶆蛞恢碌脑贚DPE基體中進(jìn)行分散,

3、未出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象。而利用傳統(tǒng)熔融擠出法制得的復(fù)合材料中出現(xiàn)了納米銅顆粒的團(tuán)聚現(xiàn)象,團(tuán)聚尺寸可達(dá)5μm以上。對(duì)采用兩種制備方法所得試樣的銅離子釋放的長期監(jiān)測(cè)過程來看,溶液混合法制得試樣的銅離子釋放速率更穩(wěn)定連續(xù),釋放速率跟納米銅在復(fù)合材料中的含量成正相關(guān)關(guān)系,不同銅含量復(fù)合材料的釋放曲線未出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。
　　通過利用DSC法研究復(fù)合材料的非等溫結(jié)晶行為,結(jié)果表明采用溶液混合法混合法可促進(jìn)LDPE結(jié)晶,納米銅在基體中的分散狀況可以影響L

4、DPE的結(jié)晶能力。通過對(duì)復(fù)合材料的活化能的研究得知相對(duì)結(jié)晶度低于0.5時(shí),溶液混合法所得復(fù)合材料的活化能Ea相對(duì)較小,結(jié)晶能力更強(qiáng)。當(dāng)相對(duì)結(jié)晶度大于0.5時(shí),對(duì)于熔融擠出法所得的復(fù)合材料中納米銅顆粒的團(tuán)聚現(xiàn)象促進(jìn)了LDPE結(jié)晶能力的提升。
　　利用TG對(duì)復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性研究表明在納米銅含量一致時(shí),溶液混合法制得復(fù)合材料的熱分解起始溫度相對(duì)較低,且兩種方法所得材料熱分解起始溫度之間的差值隨著納米銅含量的增加出現(xiàn)拉大趨勢(shì)。試樣浸泡一