纳米细菌纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶在模拟体液中的疲劳行为

作者：乔堃; 郑裕东; 李佳琪; 许铎; 王彩; 姜小荷; 万颖琦

来源：复合材料学报, 2015, 32(05): 1271-1278.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20150306.002

• 复合水凝胶
• 聚乙烯醇
• 细菌纤维素
• 疲劳行为
• 模拟体液

聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶作为半月板及软骨等长期承重植入体,在生理环境中的疲劳行为关系到植入体的持久性和稳定性。采用弥散增强的方法将纳米细菌纤维素(BC)均匀分散在PVA水凝胶基体中,制备了纳米BC/PVA复合水凝胶。在模拟体液(SBF)环境中,采用压缩疲劳过程分析、疲劳前后刚度变化分析及疲劳前后尺寸稳定性分析3种方法,测试和评价了复合水凝胶的抗疲劳性能和力学稳定性。结果表明:纳米BC/PVA复合水凝胶在模拟人体环境中具有良好的抗疲劳性能,能够满足体内植入物的抗疲劳性能需求;纳米BC的加入可以有效提升复合水凝胶的力学稳定性和抗疲劳性能,但随着纳米BC含量的进一步升高,复合水凝胶的抗疲劳性能有所减弱,当PVA与纳米BC质量比为30∶1时,纳米BC/PVA复合水凝胶疲劳前期与后期最大位移变化量最小(0.002mm),疲劳前后刚度变化最小(5.41%),且疲劳前后尺寸稳定性最强,变形量仅为0.427mm,抗疲劳性能达到最佳。

• 出版日期2015
• 单位北京科技大学