纳米掺锶羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶复合水凝胶的制备及矿化性能研究

采用化学沉淀法制备纳米纳米掺锶羟基磷灰石(Sr-HAP)粉体,通过物理法工艺加入聚乙烯醇(PVA)和明胶溶液,经反复冷冻-解冻制备纳米掺锶羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶(Sr-HAP/PVA/明胶)复合水凝胶。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜对产物的结构进行分析,采用模拟体液法对复合凝胶产物的再矿化行为进行分析。结果表明:实验所制备的复合水凝胶组成均一,凝胶内部Sr-HAP分散良好、分布均匀,且含有大量网状结构,符合理想组织工程支架材料高孔隙率的要求。产物在模拟体液中浸泡15d后,经扫描电镜分析发现凝胶表面有沉积物生成,X射线衍射检测表面沉积物含有类似HAP的物质,说明复合凝胶具有诱导性,有望作为软骨或组织修复材料进一步研究。     

纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇复合水凝胶的制备和性能研究

通过溶液法首次将纳米羟基磷灰石晶体与聚乙烯醇溶液复合,制备了一系列纳米羟基磷灰石／聚乙烯醇复合水凝胶材料．用TEM、IR、XRD、TG／DTG、DSC和燃烧实验对材料的结构和组成进行了表征,并对复合材料的热稳定性进行了研究。结果表明所制备的n-HA／PVA复合水凝胶材料组成均一,各相比例易于调控。是一种很有前景的生物医用复合材料。     

聚乙烯醇水凝胶的制备及性能

利用冷冻-解冻法制备聚乙烯醇(PVA)水凝胶,研究了不同因素对PVA水凝胶力学性能和溶胀特性的影响。结果表明,PVA水凝胶是一种典型的粘弹性材料,在一定应变区内,材料的拉伸模量随应变的增加而增大;拉伸强度和平均拉伸模量随PVA水溶液的浓度和冷冻-解冻循环次数的增加而增强,凝胶的最大拉伸强度和拉伸模量分别为2.27 MPa和0.95 MPa。溶胀特性研究显示,PVA水凝胶在生理盐水中的平衡溶胀比小于其在蒸馏水中的平衡溶胀比;凝胶的平衡溶胀比随浓度和冷冻-解冻次数的增加而下降,其下降趋势满足幂函数的变化规律;水凝胶的溶胀过程符合溶胀动力学方程。     

n-HA/PVA复合纳米纤维的静电纺丝制备

采用静电纺丝法制备了羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维。并用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对所制得纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,静电纺丝的纤维中聚乙烯醇的结晶度明显降低,羟基磷灰石与聚乙烯醇为物理复合;复合纤维随着羟基磷灰石含量增加,直径增大且分布均匀性降低;羟基磷灰石/聚乙烯醇质量比为2/8时,复合纤维形貌较佳。说明静电纺丝法制备羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维是可行的。     

生物活性聚乙烯醇/羟基磷灰石复合水凝胶的结构与性能

本工作研究了聚乙烯醇和羟基磷灰石复合型生物活性水凝胶,探讨了工艺条件和配方对其拉伸强度,压缩强度,粘弹性、润滑性等生物力学性能的影响,观察和比较了复合水凝胶的微观形貌.研究表明聚乙烯醇和羟基磷灰石可形成接近纳米级的均匀分散结构,良好相容,使复合凝胶的力学强度和润滑性能提高,其应力松弛性能更接近天然软骨的粘弹性.     

溶胶法原位复合聚乙烯醇/羟基磷灰石水凝胶的结构与性能研究

研究了制备聚乙烯醇(PVA)/羟基磷灰石(HA)复合水凝胶的溶胶法原位复合技术,将无机纳米粉体的溶胶-凝胶合成反应引入高分子基体。对该法制备的复合水凝胶的相结构、微观形貌和拉伸强度进行了分析,并与物理共混法复合水凝胶加以比较。结果表明,溶胶法原位复合可以在富水基体中制备晶相的HA粉体,且粉体粒径小于200nm,分散良好,复合材料的力学性能也有进一步改善。     

聚氨酯软骨-骨双层复合材料的构建及性能研究

关节软骨损伤是临床上的常见病,由于其组织再生能力差,可能导致骨性关节炎的发生,因此,研究开发骨-软骨移植替代材料非常重要。目的就是设计一体化软骨-骨双层复合材料,以解决软骨与骨的整合问题。该双层复合体上层软骨材料为聚氨酯,软骨下骨为羟基磷灰石/聚氨酯复合支架材料,两层结构中引用了同一种材料——聚氨酯,将双层结构有机黏合在一起,使黏合更牢固。下层多孔HA/PU复合支架材料的孔与孔之间相互贯通,孔隙率约为83%,孔径范围分布在200～600μm。体外细胞相容性实验表明,该一体化双层复合材料为细胞的黏附、增殖以及生存活力的维持提供了有利环境。上述结果表明该双层复合材料有望用于软骨组织工程修复。     

n-HA/PVA复合纳米纤维的静电纺丝制备EI北大核心CSCD

采用静电纺丝法制备了羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维。并用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对所制得纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,静电纺丝的纤维中聚乙烯醇的结晶度明显降低,羟基磷灰石与聚乙烯醇为物理复合;复合纤维随着羟基磷灰石含量增加,直径增大且分布均匀性降低;羟基磷灰石/聚乙烯醇质量比为2/8时,复合纤维形貌较佳。说明静电纺丝法制备羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维是可行的。     

微孔HA的制备及PLA/HA复合材料的性能研究

采用模板聚合法合成了具有微孔结构的羟基磷灰石（HA）,并用XRD和SEM对HA进行了结构和形貌分析,表明所合成的HA具有微孔结构;用熔融共混法制备了PLA／HA复合材料,测试了材料的弯曲强度并做了体外降解实验。HA含量为5％的样品弯曲强度最大,韧性最好,HA具有减缓PLA降解的作用,HA含量为15％的复合材料的分子量下降速度最慢。     

纳米羟基磷灰石增强聚乙烯醇水凝胶关节软骨修复材料制备与性能研究

利用纳米羟基磷灰石(n-HA)优良的生物相容性和生物活性,通过在PVA水溶液中原位合成n-HA粒子和冷冻-解冻相结合的方法制备n-HA/PVA水凝胶关节软骨修复材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FT-IR)对复合材料的显微形貌和结构进行了表征。系统评价了复合材料的力学性能和生物摩擦学性能。     

多孔PVA/CNFs复合水凝胶的制备与性能

目的研究聚乙二醇(PEG)的加入对复合凝胶微观结构、溶胀性能和热稳定性的影响,扩大复合凝胶在包装领域的应用。方法以PEG为致孔剂,纳米纤维素(CNFs)为增强相,利用物理交联法制备出多孔聚乙烯醇/纳米纤维素复合水凝胶。结果 PEG作为致孔剂时可制得网络互穿结构的多孔水凝胶,复合凝胶的溶胀度可达到1000,相比于纯PVA水凝胶有极大的提高,同时加入CNFs的聚乙烯醇凝胶与纯的聚乙烯醇凝胶相比具有更好的热稳定性。结论这种有着高溶胀性和良好热稳定性的多孔复合凝胶可用于包装产品的保鲜与物流防护。     

纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇复合水凝胶的溶胀性

采用溶液共混合成法制备了纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇(n-HA/PVA)复合水凝胶材料,研究了n-HA含量、冷冻循环次数与复合水凝胶含水率、溶胀比和溶解率之间的关系.结果表明水凝胶含水率、溶胀比和溶解率受冷冻-融化循环次数和n-HA含量的影响.随着n-HA的含量增加,含水率、溶胀比和溶解率逐渐减少.随着冷冻-融化循环次数的增加,含水率和溶解率逐渐降低而溶胀比逐渐增大.     

聚乙烯醇/磺化聚醚醚酮/对氨基二苯胺电活性复合膜的制备与性能

以聚乙烯醇(PVA)、磺化聚醚醚酮(SPEEK)和对氨基二苯胺(p-ADA)为原料,通过水溶液流延成膜法制备了PVA/SPEEK/p-ADA电活性复合膜。借助核磁共振谱(1 H-NMR)、红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分别对SPEEK和复合膜的化学结构进行了表征。采用万能材料试验机和电化学综合站分别对复合膜的力学性能和电性能进行分析测试。结果表明,当PVA含量为60%(质量分数)、SPEEK含量为35%(质量分数)、p-ADA含量为5%(质量分数)时复合膜的力学性能最佳,拉伸强度和弹性模量分别达到64 MPa和2 538 MPa,较纯PVA分别提高了52%和122%。电压窗口为-0.8~0.8 V时,PVA-60%/SPEEK-35%/p-ADA-5%复合膜具有明显的电活性,并且该电活性复合膜在外界酸碱环境发生改变时具有变色性。     

纳米羟基磷灰石／聚己内酯-壳聚糖复合多孔支架材料的制备与表征

结合纳米羟基磷灰石(n-HA)和聚合物的优点,采用溶液共混相分离制备出聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)多孔支架材料,并采用离心注浆填充新方法对支架材料进行增强,制备复合多孔支架材料。用扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析、孔隙率和抗压强度对材料进行了表征。结果表明复合材料具有良好的界面结合;孔隙率分析表明材料具有60%~80%的孔隙率,符合骨组织工程对支架材料的要求;力学性能测试表明材料的压缩强度得到大幅度提高。     

纳米蒙脱土负载茶多酚改性聚乙烯醇膜的制备及性能表征

目的 利用负载有茶多酚（TP）的蒙脱土（MMT）对聚乙烯醇（PVA）改性制备出PVA复合膜,以期改善纯PVA膜的综合性能,从而替代传统包装膜。方法 利用溶液流延法制备不同茶多酚（TP）质量分数的PVA/MMT复合膜（MMT添加量为PVA质量的3.0%）,测试其耐水性能、力学性能、水蒸气阻隔性能及抗氧化性能等。结果 当茶多酚质量分数为3.0%时,其溶胀率、溶解质量损失率分别约为532%和12.3%,水蒸气透过率系数约为1.0×10?10 g?m/(m2?Pa?s);抗张强度相对于PVA/MMT复合膜增强了约26%,断裂伸长率下降明显;PVA/MMT/TP复合膜的DPPH自由基清除率达到了65.5%。结论 采用蒙脱土负载茶多酚可有效改性PVA基复合膜。     

PBAT/PVA复合涂布膜阻隔性研究

目的 为改善PBAT膜的阻隔性,通过以戊二酸为交联剂改性PVA制备涂膜液,利用涂布法制备了具有高阻隔性的PBAT/PVA复合薄膜。方法 采用红外光谱、差示扫描量热仪、接触角测试仪、水蒸气透过率测试仪等对改性PVA单膜、PBAT/PVA复合膜的结构和性能进行研究。结果 表明由于戊二酸与PVA之间有一定的酯化作用,消耗PVA中部分羟基,从而提高了PVA的耐水性。戊二酸改性提高了PVA膜的疏水性,其接触角从11.3°提高到60.6°。与PBAT纯膜相比,涂覆了戊二酸的PVA涂膜液改性3 h后复合膜水蒸气透过率由647.95 g/(m²·24 h)降低到132.07 g/(m²·24 h)、氧气透过量由17 730.3 cm³/(m²·d·MPa)降低到396.6 cm³/(m²·d·MPa),证明改性3 h的PVA涂膜液对增加PBAT阻隔性最有帮助。结论 利用涂布法制备的PBAT/PVA复合薄膜具有较高阻隔性,为PBAT的广泛应用打下了基础。     

层状双金属氢氧化物/聚乙烯醇气体阻隔薄膜材料制备及性能研究

目的 研发出一种具有优异氧气阻隔性能的柔性薄膜,其在食品包装领域具有良好的应用前景。方法 以具有生物降解性能的聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDH)为改性剂,柠檬酸为交联剂,采用流延法制备出具有优异气体阻隔性能的PVA/MgAl-LDH复合薄膜。结果 随着柠檬酸的含量的增加,复合薄膜的亲水性能逐渐增加,阻隔性能逐渐下降;随着复合薄膜中MgAl-LDH的含量的增加,复合薄膜的疏水性能和阻隔性能逐渐提高。当复合薄膜中MgAl-LDH的质量分数为1.5%时,薄膜的力学性能最好,抗拉强度为42 MPa,断裂伸长率为16.7%,此MgAl-LDH质量分数下薄膜的气体阻隔性能也最优异,气体透过量为16mL/(m²·24h·0.1MPa)。结论 柠檬酸的引入增加了薄膜内部亲水基团的数量,提升了复合薄膜的亲水性能。MgAl-LDH可以减少PVA薄膜内部自由体积,提升PVA薄膜的力学性能和阻隔性能。