سنتز و بررسی خواص نانوکامپوزیت پلی متیل متاکریلات-هیدروکسی آپاتیت و پلی متیل متاکریلات-نانولوله های کربنی

امروزه رزین های پلی متیل متاکریلات (pmma)، یکی از اصلی ترین و متداول ترین پلیمرهای مورد استفاده در ساخت لثه مصنوعی می باشد. در استفاده طولانی مدت از رزین های اکریلیک افت خواص مکانیکی ناشی از تنش های خمشی پی در پی مشاهده می گردد. با افزودن نانوذرات به عنوان پرکننده در ماتریس پلیمری می توان خواص مکانیکی pmma را بهبود بخشید، اما همچنان نیاز به بهبود اتصال بین پرکننده و ماتریس وجود دارد. در این پژوهش تاثیر اصلاح سطحی نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت و نانو لوله های کربنی چند جداره بر بهبود اتصال بین پرکننده و ماتریس پلیمری مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا پودر هیدروکسی آپاتیت به روش سل ژل سنتز شد و سپس نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت و نانولوله‌های کربنی توسط عامل تری اتوکسی وینیل سیلان(vtes) اصلاح شدند. به منظور بررسی خواص هیدروکسی آپاتیت سنتز شده و پودرهای اصلاح شده از آنالیز های حرارتی همزمان (sta)، آنالیز پراش اشعه ایکس xrd، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه ftir و میکروسکوپ الکترون روبشی نشر میدان fesem استفاده شد. اصلاح سطح مناسب نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت و نانو لوله های کربنی توسط آنالیزهای xrdو ftir تایید شد. از طرفی با توجه به نتایج آنالیز tgaو dsc انجام شده بر نانوکامپوزیت ها مشخص شد که بر همکنش نانو ذرات اصلاح شده و زنجیره‌های پلیمر به خوبی صورت گرفته است. انتظار می رود نانوکامپوزیت تهیه شده باعث بهبود خواص مکانیکی ماتریس پلیمری گردد.

Synthesis and characterization of polymethyl methacrylate -hydroxyapatite and polymethyl methacrylate - multi-walled carbon nanotubes nanocomposites

Nowadays, Polymethyl methacrylate (PMMA) is a commonly used materials for prosthetic dental applications, including the fabrication of artificial teeth and denture bases. A decrease in mechanical properties due to consecutive flexural stresses is observed in the long-term use of acrylic resins. Adding nanoparticles as fillers to the polymer matrix can improve the mechanical properties of PMMA. However, the bond between the filler and the matrix still needs improvement. This study investigated the effect of surface modification of hydroxyapatite nanoparticles and multi-walled carbon nanotubes on strengthening the bond between the filler and the polymer matrix. Hydroxyapatite powder was first synthesized by the sol-gel method, and then hydroxyapatite nanoparticles and carbon nanotubes were modified by Vinyltriethoxysilane (VTES). Simultaneous thermal analysis (STA), X-Ray diffraction analysis (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and field emission scanning electron microscopy (FESEM) were used to evaluate the properties of synthesized hydroxyapatite and modified powders. XRD and FTIR analysis confirmed appropriate surface modification of hydroxyapatite nanoparticles and carbon nanotubes. On the other hand, according to the results of TGA and DSC analysis performed on nanocomposites, it was found that the interaction of modified nanoparticles and polymer chains was well done. The prepared nanocomposite is expected to improve the mechanical properties of the polymer matrix.