近几年,聚合物基生物复合材料作为骨修复材料越来越引起研究者的浓厚兴趣。其中聚醚醚酮(PEEK)作为一种高性能工程塑料,因具有强耐水解性,在紫外光照射的抗菌处理情况下依旧具有极好的化学稳定性,以及优异的生物相容性,而在医疗领域得到了广泛的研究,然而也因为缺乏一定的生物活性,其应用和发展受到了极大的限制。聚醚醚酮(PEEK)/羟基磷灰石(HA)复合材料因为兼具聚醚醚酮出色的化学稳定性、优异的机械性能以及羟基磷灰石杰出的生物活性而成为骨科修复领域最具潜力的研究方向之一。有许多学者就PEEK和微米级以及纳米级的HA复合材料进行研究,取得了大量研究成果,但是PEEK基体与HA之间表面结合作用差导致复合材料的机械性能不佳是目前最大的问题,故改变二者的表面性质以改善二者的表面结合力至关重要。本文通过化学改性向聚醚醚酮主链上引入磷酸基团,以改变聚合物表面性质,使其与羟基磷灰石表面的磷酸根之间产生强的结合作用,另外对纳米羟基磷灰石表面进行改性,解决聚合物基体中纳米颗粒之间的团聚现象,通过溶液混合和浇筑的方法制备PEEK/HA复合材料,对其性能进行表征和分析。具体包括以下几点内容:1、磷酸化聚醚醚酮的制备。通过氯甲基化反应向聚醚醚酮主链中引入氯甲基基团,控制反应温度、时间等条件实现氯甲基化反应的可控性研究。利用Michaels–Arbuzov反应对氯甲基化聚醚醚酮进行后磷酸化改性,使磷酸酯基团取代氯离子,将改性聚合物进行水解成功向聚醚醚酮主链引入磷酸基团。使用傅里叶变换红外、核磁共振等手段对以上各步改性产物的结构进行表征;用XRD表征聚合物在改性前后的晶体结构变化;用TGA、DCS等手段表征了改性聚合物的热性能。结果表明,成功向聚醚醚酮主链引入磷酸基团,磷酸基团的引入改变了聚醚醚酮的晶体结构和热性能,导致聚合物热分解温度降低,玻璃化温度升高,本文预采用溶液浇铸法实现成型加工。2、纳米羟基磷灰石的制备和改性。采用硝酸钙和磷酸氢二铵沉淀法成功合成纳米羟基磷灰石,TEM分析发现大部分羟基磷灰石都团聚成不同尺寸的大颗粒,只有少部分是分散状态。先用聚乙二醇对羟基磷灰石浆液进行预分散以改善其硬团聚,之后使用KH550对其干燥后的粉末进行化学改性。使用XRD、FTIR、TEM、粒径分析仪等对进行表征,结果表明,本文成功合成长50~100 nm,宽8~10 nm的针状羟基磷灰石,且表面成功接枝KH550。采用4 wt.%聚乙二醇预分散,KH550化学改性结果最佳,纳米羟基磷灰石的团聚现象有很大的改善。3、磷酸化聚醚醚酮/纳米羟基磷灰石复合材料的制备与性能。首先将磷酸基团改性的聚醚醚酮溶解在NMP中,搅拌情况下加入不同质量分数的改性纳米羟基磷灰石,得到不同配比的聚醚醚酮/纳米羟基磷灰石溶液,通过溶液浇铸法制备出不同含量纳米羟基磷灰石的复合材料,利用SEM、TGA、万能试验机等对复合材料的表面形貌、热性能、机械性能进行表征和分析,结果表明复合材料呈多孔结构,n-HA被包覆在孔中,结合良好;热性能结果表明两种材料之间的氢键导致玻璃化转变温度随n-HA含量的增加逐渐变大;拉伸强度随n-HA含量的增加不断改变,在HA含量低于9%时,随含量的增加逐渐增大,超过后9%之后,随含量的增加而逐渐降低,与文献报道中纯PEEK/n-HA拉伸强度相比,PPEEK-A/n-HA复合材料拉伸强度有所提高,研究结果表明可能是PPEEK-A表面的磷酸基团和羟基磷灰石表面的磷酸基团之间作用,致使磷酸化聚醚醚酮与纳米羟基磷灰石的表面结合更好,直接导致复合材料性能的提高。