pvppva凝胶软骨修复材料的制备与性能研究

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1、硕i．论文PVP／PVA凝胶软骨修复材料的制备及性能研究摘要凝胶复合材料是一种新型关节软骨修复材料。本文采用冷冻．解冻的方法制备了聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)／聚乙烯醇(PVA)凝胶复合材料。采用多种实验手段对凝胶复合材料进行了显微形貌观察和结构表征；系统研究了凝胶复合材料的亲水性、力学性能和生物摩擦学性能。主要内容与结果如下：1．PVP／PVA凝胶复合材料具有良好的亲水性，随着PVP含量的增加，凝胶复合材料的含水率上升，接触角下降，亲水性有所提高；以PVA含量15％，PVP含量4％，循环5次的凝胶复合材料

2、为例，同PVP含量为0％的凝胶复合材料相比，含水率从72．8％上升到77．1％；接触角从36．30下降至260左右。且随着循环次数的增多，凝胶复合材料的含水率有所下降。2．PVP／PVA凝胶复合材料的拉伸和压缩应力随应变的变化规律呈现出典型的非线性。其拉伸和压缩强度均随冷冻．解冻循环次数的增加而增加，随PVP含量的增加呈现出先上升后下降的趋势。当PVA浓度为15％、PVP含量为1％时，凝胶复合材料的拉伸和压缩强度达到最大值。凝胶复合材料的拉伸模量和压缩模量随应变的增加而增加。3．凝胶复合材料的摩擦系数随P

3、VP含量的增加而下降，随冷冻．解冻循环次数的增加而增大；随着载荷的增加而上升，随摩擦配副不锈钢球半径和滑动速度的增加而下降。凝胶复合材料在小牛血清润滑条件下的摩擦系数低于其在蒸馏水和生理盐水润滑下的摩擦系数。4．当PVP／PVA凝胶复合材料作为关节软骨修复材料使用时，复合材料的最佳制备工艺条件为：15％PVA凝胶复合材料中PVP的含量为4％，冷冻．解冻循环次数为5次。关键词：PVP／PVA凝胶复合材料；关节软骨修复；亲水性；力学性能；生物摩擦学性能；Abs仃act硕‘I：论文AbstractHydroge

4、lcompositeisapromisingarticularcartilagerepairingmaterial．Inthisdissertation，PVP／PVAgelcompositewaspreparedwithfi'eezing／thawingmethod．Themicro．morphologyanandstructurewerecharacterizedbymanyexperimentaltechniquessuchasSEM，FTIR．Thehydrophilicity,mechanica

5、landbiotribologicalpropertiesofPVP／PVAcompositewerestudied．Themaincontentsandresultsareasfollows：1．PVP／PVAgelcompositehasgoodhydrophilicity．WiththecontentofPVPincreasing，hydrophilicpropertiesofgelcompositeimproved，alongwiththeriseofwatercontentandthefallo

6、fcontactangle．Forexample，comparedwithpurePVAhydrogel，watercontentofPVP／PVAcompositewiththePVAcontentof15％increasesfrom72．8％to82．3％afteradding4wt％PVP,whilethecontactangledecreasesfrom36．3。to26。．WiththeincreasingofPVAcontentandfreezing／thawingcycletimes，wat

7、ercontentdecrease．2．Thechangebehaviorsoftensileandcompressivestressofthegelcompositewiththestrainareaccordedwithnon．1inearcharacteristics．Bothtensilestrengthandcompressivestrengthofthecompositeincreasewiththeriseof仃eezin∥thawingcycletimes．Thetensileandcom

8、pressivestrengthfirstlyincreaseandthentendtoreducingwiththeincreasingofPVPcontent．WhilePVAcontentiS15％andPVPcontentiS1％，thetensileandcompressivestrengthattaintheirmaximumvalues．Thetensilemodulusandcompressivemodulus