聚乙烯醇水凝胶与人关节软骨摩擦特性比较

利用自行研制的振子式摩擦仪测定了聚乙烯醇水凝胶自摩擦副、人关节软骨/聚乙烯醇水凝胶摩擦副的摩擦因数,并根据其Stribeck曲线对其摩擦润滑机理进行初步探讨.实验结果表明,在透明质酸润滑条件下,聚乙烯醇水凝胶与人关节软骨具有相似的摩擦学特性,且聚乙烯醇水凝胶自摩擦副的摩擦因数略小于聚乙烯醇水凝胶/人软骨的摩擦因数,由其Stribeck曲线初步判定其润滑机制为液膜润滑.     

人工软骨材料摩擦学特性

为了改善自行人工关节的润滑性能,需采用全新的结构设计,研制具有良好润滑性能的低弹性模量材料。用自行研制的振子式磨擦仪观测了生物相容性较好的３种聚合物材料,即硅橡胶、聚氨酯、聚乙烯醇水凝胶（ＰＶＡ－Ｈ）的摩擦因数和润滑制度。试验结果表明：有润滑时,硅橡胶和聚氨酯分别与３１６Ｌ不锈钢组成的摩擦副,其润滑制度是边界润滑,而聚乙烯醇水凝胶（ＰＶＡ－Ｈ）／３１６Ｌ不锈钢摩擦副的润滑制度为混合润滑。     

添加L€朌PPC和€柷虻鞍对透明质酸润滑性的影响

在透明质酸为主要成分的人工关节润滑剂中添加L?DPPC磷脂和?球蛋白，配制成复合人工滑液，在PVA?H/PVA?H, PVA?H/316L S.S. 2类摩擦副上，利用振子式摩擦仪和M2000型磨损实验机，测定其摩擦学参数．结果表明，与纯粹透明质酸溶液相比，复合人工滑液的润滑性能有显著提高．其润滑机制研究表明，润滑性能的提高可能得益于添加物质在PVA?H材料表面所形成的磷脂双层膜及其良好的边界润滑能力．     

添加Lα-DPPC和γ-球蛋白对透明质酸润滑性的影响

在透明质酸为主要成分的人工关节润滑剂中添加Ｌα－ＤＰＰＣ磷脂和γ－球蛋白,配制成复合人工滑液,在ＰＶＡ－Ｈ／ＰＶＡ－Ｈ,ＰＶＡ－Ｈ／３１６　Ｌ Ｓ．Ｓ．２类摩擦副上,利用振子式摩擦仪和Ｍ２０００型磨损实验机,测定其摩擦学参数．结果表明,与纯粹透明质酸溶液相比,复合人工滑液的润滑性能有显著提高．其润滑机制研究表明,润滑性能的提高可能得益于添加物质在ＰＶＡ－Ｈ材料表面所形成的磷脂双层膜及其良好的边界润滑能力．     

VE-cad-Fc功能化透明质酸水凝胶的制备与表征

为了提高透明质酸水凝胶的生物学功能,本研究利用两步迈克尔加成反应及点击化学反应制备了人血管内皮钙黏素融合蛋白(VE-cad-Fc)功能化的透明质酸水凝胶,并进一步研究了其对人脐带间充质干细胞(h UC-MSCs)的影响.核磁共振光谱检测及凝胶时间检测显示,透明质酸主链丙烯酰肼取代率为16%,,融合蛋白功能化透明质酸以DTT交联的凝胶化时间约为30,min.ELISA检测显示水凝胶中化学键合Fc结构域特异性结合多肽可以显著提高融合蛋白的长期负载稳定性.2D/3D细胞黏附、增殖与活细胞染色实验结果显示,水凝胶中利用Fc结构域固定融合蛋白显著改善人脐带间充质干细胞的黏附、增殖,且促进水凝胶中hUC-MSCs的长期克隆化生长.作为一种细胞培养基质(2D/3D培养),这种融合蛋白功能化的水凝胶材料在组织工程、再生医学等领域将有非常广阔的应用前景.     

羟丙基壳聚糖-聚乙烯醇凝胶的制备与释药性能

以羟丙基壳聚糖和聚乙烯醇为原料,制备羟丙基壳聚糖-聚乙烯醇互穿网络水凝胶并研究其药物释放性能.考察羟丙基壳聚糖质量浓度、聚乙烯醇与羟丙基壳聚糖质量比、交联剂用量等因素对羟丙基壳聚糖-聚乙烯醇互穿网络水凝胶溶胀性能的影响;测定凝胶对温度和pH的敏感性;以利巴韦林为模型研究凝胶对药物的释放性能.结果表明:该水凝胶具有良好的溶胀性、温度及pH敏感性,对利巴韦林有一定的缓释作用,可望用于新型的药物载体.     

添加Lα—DPPC和γ—球蛋白对透明质酸润滑性的影响

在透明质酸为主要成分的人工关节润滑剂中添加Lα-DPPC磷脂和γ-球蛋白,配制成复合人工滑液,在PVA-H/PVA-H,PVA-H/316L S.S.2类磨擦副上,利用振子式磨擦仪和M2000型磨损实验机,测定其磨擦学参数。结果表明,与纯粹透明质酸溶液相比,复合人工滑液的润滑性能有显著提高,其润滑机制研究表明,润滑性能的提高可能得益于添加物质在PVA-H材料表面所形成的磷脂双层膜及其良好的边界润滑能力。     

复合人工滑液的流变性能及润滑机制分析

研究以透明质酸为主要成分的人工滑液的流变性质,分析添加β－球蛋白和Lα－DPPC磷脂对人工滑液流变性能和润滑性能的影响,并结合滑液粘弹性质与摩擦副表面理化性质对润滑模式进行了探讨。     

高强度物理-化学混杂双网络水凝胶的制备及性质

以聚乙烯醇（polyvinyl alcohol, PVA）和丙烯酰胺（acrylamide, AM）为原料, 采用“一锅煮”及紫外辐照结合冷冻 解冻两步聚合法制备聚乙烯醇/聚丙烯酰胺(PVA/PAM)混杂双网络水凝胶, 并对水凝胶的力学性能、 溶胀性能、 失水性能以及自愈合性进行测试和分析. 结果表明, PVA/PAM混杂双网络水凝胶具有较高的力学强度, 其拉伸强度为428 kPa, 失水速率和单网络水凝胶相比较慢, 具有一定的自愈合性.     

颗粒化交联透明质酸钠凝胶的制备及其抗酶解性能

选用聚乙二醇20 000为交联剂,制备交联透明质酸钠凝胶,经醇沉、干燥、间歇瞬时制粒、颗粒分级、复溶、灭菌一系列工艺得到颗粒化的交联透明质酸钠凝胶.以凝胶的抗酶解率为指标,采用正交试验考察乙醇加入量、干燥温度及干燥时间对制备工艺的影响.得到颗粒化凝胶的最佳制备工艺条件为:加入95%乙醇量为凝胶体积的6.5倍,沉淀在50.0℃下干燥5.0h.所得的颗粒化交联透明质酸钠凝胶抗酶解率为80.53%,透明质酸钠水凝胶抗酶解率为38.54%.     

合成水凝胶材料及其对水体中重金属离子处理的研究进展

水凝胶材料由于其含有多种功能基团和良好的金属离子吸附性能,在废水处理和环境保护等领域起到了重要作用.本文中综述各种合成水凝胶材料的制备及其在水处理(重金属离子去除方面)应用上的研究进展.详述合成水凝胶材料的选择,如聚丙烯酰胺基水凝胶、聚乙烯醇基水凝胶和聚N-异丙基丙烯酰胺基水凝胶等,结构设计,如有机/无机杂化结构、互穿网络结构等对重金属离子处理性能的影响.最后,对用于废水处理的水凝胶材料进行展望.     

17-4 PH不锈钢表面草酸盐膜润滑性能的影响因素

对17-4PH不锈钢制成的圆盘试样表面进行草酸盐处理,采用球-盘摩擦试验测定摩擦因数,考察原试样表面粗糙度、接触应力及摩擦速度对草酸盐膜润滑性能的影响.结果表明:当原表面粗糙度为0.046μm时,试样经过草酸盐处理后表面润滑性能最好;表面接触应力对草酸盐处理表面的润滑性能影响较大,当接触应力小于1 045 MPa时,可以获得较好的润滑效果;在试验范围内,摩擦速度对草酸盐处理表面的润滑性能影响不大.     

织构对称性对润滑减磨性能影响的仿真和实验研究

基于雷诺方程建立单一织构动压理论模型,通过对理论模型求解研究织构对称特性对动压润滑性能的影响差异.此外,开展压裂泵柱塞密封副销、盘单元摩擦学实验,对比单元摩擦学实验结果讨论织构对称特性的影响.数值计算结果表明,不同对称特性下,动压润滑性能与织构最长边长和速度的夹角关系及速度的方向有关.摩擦实验结果表明,基于捕获磨屑、补充润滑介质的作用机理,不同织构对称特性条件下,均表现为织构垂直速度方向边长越长、织构表面的摩擦磨损性能越好.     

聚乙烯醇/壳聚糖互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为主要原料,采用物理交联与化学交联相结合的制备工艺,即通过循环冷冻—解冻法结合京尼平交联法,制备了具有互穿网络结构(IPN)的聚乙烯醇/壳聚糖复合水凝胶,并分别通过红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)表征了其分子结构和形态结构;探讨了不同制备工艺对复合水凝胶溶胀性能的影响,并将其与单一原料常规工艺制备的水凝胶作对比.结果表明,与单一原料常规工艺制备的水凝胶相比,具有IPN结构的水凝胶在溶胀性能上表现出更好的稳定性.最佳制备工艺为京尼平用量4%,反应温度55℃,冷冻—解冻循环3次.     

pH敏感性水凝胶的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和丙烯酸(AA)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过化学引发聚合制备了具有互穿网络结构的聚乙烯醇/丙烯酸(PVA/PAA)水凝胶.用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)对其结构、热稳定性和形貌进行了表征.研究了溶胀动力学,探讨了pH及盐浓度对水凝胶溶胀性能的影响,考察了该凝胶在不同pH介质中对药物异烟肼的控制释放行为.结果表明,PVA/PAA水凝胶具有良好的pH敏感性和离子强度敏感性,其在pH=1.20的缓冲溶液中对异烟肼的累积释放率明显大于在pH=7.40和pH=6.86的缓冲溶液中.     

晶须表面改性及其填充聚醚醚酮摩擦学行为

利用溶胶-凝胶(sol-gel)、氟表面活性剂(FSO)和钛酸酯偶联剂(NDZ-102)等对钛酸钾晶须(PTW)进行了表面改性,对比了改性后水接触角的变化,考察了干摩擦条件下PTW改性对聚醚醚酮(PEEK)复合材料摩擦磨损性能的影响. 利用SEM和光学显微镜观察了磨损面和对偶面转移膜形貌,并分析了其磨损机理. 实验结果表明:改性后PTW的水接触角均有不同程度的提高,FSO改性得最高;改性后PEEK复合材料的摩擦因数均降低,在各载荷下FSO和溶胶-凝胶改性PTW后PEEK复合材料耐磨性明显优于未改性的,300 N载荷下较未改性的分别提高2.64和2.11倍;但是NDZ-102改性却降低了复合材料的耐磨性.     

PVA-碳量子点复合荧光水凝胶的制备及性能研究

荧光水凝胶因其优异的光学性能、生物相容性等优点受到广泛关注。本研究通过冻融法，将硅烷碳点(Si-CDs)与聚乙烯醇(PVA)复合，制备了一种具有pH响应性和抗菌活性的聚乙烯醇-碳量子点复合荧光水凝胶(PVA-CDs),表征了PVA-CDs水凝胶的微观结构，并研究了其机械性能、流变性能、吸水性、细胞相容性以及抗菌活性。实验结果表明，碳量子点的引入，显著改善了水凝胶的力学性能，降低了水凝胶的溶胀比。在不同的酸碱环境中，掺杂了荧光碳点的PVA-CDs复合水凝胶显示出不同颜色的荧光，证明PVA-CDs复合水凝胶具有优异的pH响应性。经PVA-CDs复合水凝胶处理的细菌培养板上形成了清晰可见的抑菌圈，表明其有良好的抗菌活性。此外，所制备的荧光水凝胶材料同时具备pH响应性、抗菌活性和细胞相容性，为开发生物医用材料提供了新的思路和重要理论依据。     

高强度PAM/PVA互穿网络水凝胶的合成

以聚丙烯酰胺(PAM)为基体,聚乙烯醇(PVA)为增强体,采用两步水溶液聚合法合成具有较高机械强度的PAM/PVA互穿网络水凝胶.研究PVA、交联剂用量对PAM/PVA互穿网络水凝胶拉伸强度及伸长率的影响,探讨水凝胶的应力松弛及析出PVA对水凝胶的增韧机理.实验表明,制备的互穿网络水凝胶具有较高的机械强度和韧性,最高拉伸强度为2.4 MPa,伸长率为3 000%.最后,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及X-射线衍射(XRD),对PAM/PVA互穿网络水凝胶的结构与形貌进行表征.     

季铵盐聚砜/聚乙烯醇/单宁酸复合水凝胶的制备及性能

以聚砜为原料, 通过氯甲基化反应制备高取代度的氯甲基化聚砜, 与三甲胺溶液反应后经透析、 冷冻干燥得到具有抑菌性且溶于水的季铵盐聚砜. 季铵盐聚砜与聚乙烯醇水溶液互溶后, 采用γ射线辐射交联的方法, 无需添加交联剂即可得到季铵盐聚砜/聚乙烯醇水凝胶, 解决了聚砜类水凝胶中有机溶剂和其他辅助试剂残留的问题, 同时还使水凝胶具有抑菌性能, 可用于制备医用伤口敷料.      

不同方法合成聚乙烯醇水凝胶性能研究

以聚乙烯醇（PVA）为单体,经物理交联和化学交联反应制得PVA水凝胶,考查了不同的合成方法对PVA水凝胶性能的影响.对制备的PVA水凝胶膜的力学性能、透光率及透气性进行了表征.研究表明,采用以DMSO为溶剂的冷冻法制备的PVA水凝胶膜具有良好的综合性能,其透气系数为0.8m2/s·kPa,拉伸强度为16.5 MPa,透明度达99.8％.