明胶复合材料的结构和力学性能.pdf

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1、第22卷第3期化学研究中国科技核心期刊2011年5月CHEMICAIRESEARCHhxyj@henu．edu．Crl纳米羟基磷灰石／聚乙烯醇／明胶复合材料的结构和力学性能龚明明，徐洪耀(东华大学材料科学与工程学院，纤维材料改性国家重点实验室，上海201620)摘要：采用机械共混法、原位化学合成法、原位水热法制备了一系列纳米羟基磷灰石／聚乙烯醇／明胶(”一HA／PVA／GEI)复合材料；利用x射线衍射仪、透射电镜及傅立叶变换红外光谱仪等分析了复合材料的结构；利用材料试验机测定了复合材料的力学性能．结果表明，利用原位水热法可使”一HA

2、有效地在PVA高分子中均匀分散，并提高一HA颗粒的尺寸均匀性和结晶性．与此同时，利用原位水热法合成的凝胶复合材料的力学性能明显优于采用机械共混法和原位化学合成法制得的同种复合材料．关键词：羟基磷灰石；聚乙烯醇；明胶；复合材料；结构；力学性能中图分类号：R318．O8文献标志码：A文章编号：1008—1011(2O11)O3一O017一O5Microstructureandmechanicalpropertiesofnano—hydroxylapatite／p0ly(vinylalc0h01)／gelatincompositesGON

3、GMing—ming，XUHong—yao(CollegeofMaterialScienceandEngineering，StateKeyLaboratoryforModificationoJChemicalFibersandPolymerMaterials，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Aseriesofcompositesofnano—hydroxyapatite(一HA)，polyvinylalcohol(PVA)，andgelatin(一HA／PVA／GEL)

4、werepreparedviamechanicalblendingroute，in-situchemicalsyntheticroute，andin-situhydrothermalroute．Themicrostructureofas—synthesized行一HA／PVA／GEIcompositeswasanalyzedbymeansofX—raydiffraction．transmissionelectronmi—croscopy，andFouriertransformationinfraredspectrometry．The

5、mechanicalpropertiesofthecompositesweremeasuredusingamaterialtester．Resultsshowthat一HAcanbemorehomo—geneouslydispersedinPVAhydrogelsbymakinguseofin-situhydrothermalmethod．anditssizeuniformityandcrystallinityarealsoimproved．Inthemeantime，themHA／PVA／GEIcompositesobtained

6、viain—situhydrothermalroutepossessmuchbettermechanicalpropertiesthanthosepreparedbymechanicalblendingandin-situchemicalsynthesis．Keywords：hydroxylapatite；polyvinylalcohol；gelatin；compositer；microstructure；mechani—calproperties关节软骨具有很好的自润滑性和粘弹性，因而能有效地减轻和缓冲人体在运动过程中产生的冲击和

7、摩擦．但体内关节软骨自身的修复能力有限，如果发生损伤或病变，就需要对其进行人工修复或替代．当前对软骨修复材料的研究，主要基于软骨的结构与成分，设计出具有减摩特性的软垫轴承以减少磨损，同时要兼顾以下特点：直接可控的降解性能；促进细胞生长、分化以及细胞外基质的合成；允许营养物质和代谢产物的运输；可以和周围的组织融合；根据缺损部位的位置提供不同力学支持．收稿日期：201O一12—27．基金项目：国家自然科学基金资助项目(90606011)．作者简介：龚明明(1983一)，男，硕士生，研究方向为生物复合支架材料．通讯联系人，E—mail：h

8、ongyaoxu@dhu．edu．en．18化学研究人工合成的纳米羟基磷灰石(”一HA)与自然骨在成分和结构上非常接近，并且具有非常优良的生物活性和生物相容性，与骨组织形成生物键合，因而被用于新骨形成的生理支架]．聚乙烯醇(PVA)水