羟基磷灰石/α-氰基丙烯酸正丁酯相互作用及力学性能的MD模拟

汪焰恩¹，魏庆华^1,2，杨明明^1,2，魏生民^1,2

1. 西北工业大学2. 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室

摘 要：基于羟基磷灰石陶瓷微球人工骨支架的制备工艺,用分子动力学（MD）方法研究了羟基磷灰石（HA）的三个晶面（001）、（100）、（110）分别与生物胶黏剂α-氰基丙烯酸正丁酯（NBCA）相互作用后混合体系的结合能,并计算分析了（110）晶面的力学性能和径向分布函数。结果表明,三晶面所对应结合能关系为HA（110）>HA（100）>HA（001）;HA（110）晶面与NBCA之间粘结强度高于HA（100）和HA（001）晶面;对聚合度为40的NBCA聚合物与HA相互作用的MD计算表明,HA（110）/NBCA混合体系的力学性能比单组份HA体系有所下降,但满足人工骨对力学性能的要求;元素之间的径向分布函数揭示了混合体系HA/NBCA组分之间的相互作用机理,NBCA与HA（110）晶面存在较强的相互作用。其主要原因是,NBCA中的N原子和羰基中的O原子分别与HA中的H原子形成的氢键,进而说明了HA对NBCA的强吸附作用。

关键词：材料科学基础学科;羟基磷灰石;α-氰基丙烯酸正丁酯;分子动力学;结合能;力学性能;径向分布函数;