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

摘要：

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(0.002 mm),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0.427 mm,抗疲劳性能达到最佳.

关键词：复合水凝胶、聚乙烯醇、细菌纤维素、疲劳行为、模拟体液

所属期刊栏目：32

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51473019

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1271-1278