细菌纤维素(BC)增强PVA/PVP复合水凝胶的制备及性能表征

通过冷冻-熔融法制备了细菌纤维素/聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(BC/PVA/PVP)双网络复合水凝胶,并采用X射线衍射,红外光谱,扫描电镜,力学性能测试等手段对凝胶的结构和性能进行表征.研究发现PVA、PVP通过氢键作用均匀地吸附于纤维微丝周围,将BC纤维有效地分开,因而干燥后的复合凝胶在热水中浸泡后仍可恢复原状;X射线...     

用作工人玻璃体的聚乙烯基吡咯烷酮水凝胶的流变性

合成了交联的聚乙烷基吡咯烷酮水凝胶,考察了凝胶在注射前和经ＷＮ１２号针（直径１．１８ｍｍ）注射后的粘弹性。注射前,所有试样表现出交联网络的特征,即Ｇ′〉Ｇ″且对ω的斜率接近零,并且随交联剂用量降低,储存模量和回弹性减小。注射后,部分试样模量急剧减小;未加交联剂的试样粘弹性保持不变,仅有样品Ｂ８注射后网络结构破坏较小,粘弹性变化很小且保持了注射前良好的回弹性,比其他各样品更适宜用作工人玻璃体。     

用于软骨修复的水凝胶*

在软骨组织修复与再生中,水凝胶支架能够为细胞的增殖与分化提供更接近于天然软骨细胞外基质的微环境,是软骨组织修复的一种理想材料。本文介绍了近年发展起来的一些具有新结构和新性能的水凝胶,包括高强度水凝胶以及结构中包含功能蛋白和多肽的水凝胶。重点介绍了对温度、pH值及对生物分子产生响应的刺激响应型水凝胶和自组装水凝胶。具有α-螺旋结构和自组装水凝胶通过两个或多个卷曲螺旋结构聚集形成水凝胶,而通过多肽自组装形成的具有纤维结构的水凝胶在微观的结构上更接近软骨细胞外基质。此外,DNA的分子和序列也用来设计基于DNA的新型水凝胶。本文最后介绍了能在力学、生物学和可注射性等多方面更好地满足软骨修复需要的复合型水凝胶支架、干细胞与水凝胶的复合以及生长因子、基因和一些力学刺激对软骨再生的促进作用。     

用于柔性超级电容器的凝胶聚合物电解质膜的制备

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)提高戊二醛(GA)交联的聚乙烯醇(PVA)凝胶在1 mol/L的H2SO4溶液中的溶胀度,制备出一种用于柔性超级电容器的凝胶聚合物电解质膜,并对该电解质膜的结构、形貌、溶胀度、力学性能和电导率等进行了表征.在此基础上,组装了一种基于石墨烯电极的柔性超级电容器.结果表明:随着PVP用量的增加,膜孔数量增多且孔径增大,溶胀度增加,电导率提高,但力学强度下降.电解质膜中PVP质量分数为20％时,所组装的柔性超级电容器的比电容为111 F/g,其电化学性能的温度依赖性较低,稳定性较好.     

低温水凝胶力学性能的研究

本文采用单向压缩和单向拉伸法测定了聚乙烯醇(PVA)低温水凝胶的力学性能。结果表明,其机械强度随凝胶浓度和冷冻时间的增加而增强。得到弹性模量与凝胶浓度的关系符合标度律。说明采用低温处理方法可使PVA水溶液凝胶化,制得含水量高、具有较高强度、类似于橡胶的弹性材料,认为其力学强度来自于物理交联网络的贡献。     

抗菌淀粉-聚乙烯醇水凝胶的制备及性能

以环氧氯丙烷为键合剂将胍盐低聚物（PHMG）接枝到淀粉分子上,设计了正交试验优化接枝反应条件。将产物添加到淀粉和聚乙烯醇（PVA）水溶液中,采用化学交联法合成了具有抗菌性能的淀粉-聚乙烯醇（S-PVA）水凝胶,测试了水凝胶的溶胀率、脱水率以及抗菌性能。结果表明：当反应温度为40°C、时间为0.5 h、pH为9时,PHM...     

交联聚乙烯醇水凝胶对胆红素的吸附性能研究

本文采用反相聚合的方法以戊二醛为交联剂合成了珠状交联聚乙烯醇凝胶，并研究了它对胆红素的吸附性能。结果表明交联聚乙烯醇对胆红素的体外吸附率受到吸附剂的交联度、颗粒直径、溶液中白蛋白的浓度、吸附温度及离子强度的影响。该类吸附剂对胆红素具有良好的吸附动力学性能。     

溶胶-凝胶法原位复合PVA/HA水凝胶的结构表征与性能研究

采用溶胶-凝胶原位复合的方法制备了聚乙烯醇/羟基磷灰石生物活性复合水凝胶,探讨了HA含量对复合水凝胶结构性能的影响,用X射线衍射分析、红外光谱分析、DSC、扫描电镜等方法对HA在PVA水凝胶体系中的晶态结构及分散状态进行了表征,并与物理共混复合法进行了比较.研究发现,采用溶胶-凝胶法原位复合可在PVA水凝胶中形成具有生物活性的HA结晶结构,且分散良好,分布均匀.HA粉体作为异相成核剂,促进了PVA水凝胶基体的结晶,提高了复合水凝胶的力学性能.     

k—型卡接胶／聚乙烯吡咯烷酮共混水凝胶的国徽制备及性质研究

采用辐射技术制备了k-型卡接胶（ＫＣ）／聚乙烯基吡咯烷酮（ＰＶＰ）共混水凝胶,研究了共凝胶内ＫＣ含量、ＰＶＰ的分子量和辐照剂量等对ＫＣ／ＰＶＰ共混水凝胶性质的影响,实验发现,ＫＣ与高分子量的ＰＶＰ（k-90）共混后在一定剂量范围内辐照可得到高强度,高 胀行为的ＫＣ／ＰＶＰ共混水凝胶,随着共混水凝胶内ＫＣ含量的增加,凝胶强度及深胀性能均显著提高,分析表明,ＫＣ与高分子量的ＰＶＰ共混后,在较低剂量下ＫＣ的降解被抑制,从而获得一种由物理交联的ＫＣ和化学交联的ＰＶＰ形成的互穿网络（ＩＰＮ）凝胶。     

聚乙烯醇/聚吡咯复合导电水凝胶应变传感器的制备及性能

以聚乙烯醇(PVA)为原料, 植酸(PA)和氨基-聚倍半硅氧烷(NH₂-POSS, NP)为交联剂, 通过冻融循环法制得PVA/PA/NP复合水凝胶, 再以其为模板, 通过吡咯的原位聚合制得PVA/PA/NP-PPy复合导电水凝胶, 克服了聚吡咯材料易脆、 疏水的特性, 进一步改善了水凝胶的导电性和灵敏性. 循环拉伸实验结果表明该水凝胶具有良好的自回复能力, 电导率高达7.53 S/m, 从I-V曲线可知其作为柔性可穿戴应变传感器的最高检测电流可达 9.029 mA, 灵敏度因子可达6.796, I-T曲线表明该传感器可以准确地通过电流信号变化来监测人体的各种微小运动.     

蒙脱土纳米片增强的仿生结构强韧水凝胶薄膜

传统单网络水凝胶力学性能差,难以作为对力学强度和综合性能方面有高要求的硬脑膜修复材料使用。提高水凝胶的力学性能对于水凝胶的应用具有重要意义。本文通过蒸发诱导组装方法制备了聚乙烯醇/蒙脱土（PVA/MMT）水凝胶薄膜,该水凝胶薄膜具有优异的机械性能和抗疲劳性能。所制备的PVA/MMT水凝胶薄膜厚度为200 - 300 μm之间,断裂应力为9.5 ± 0.2 MPa、模量为9.0 ± 0.9 MPa、疲劳强度为1154.02 J?m-2,性能优于现有的生物聚合物水凝胶。加入蒙脱土（MMT）后,PVA/MMT水凝胶薄膜的机械性能得到提升。这得益于MMT在PVA/MMT水凝胶薄膜中形成有序的层状结构。PVA70/MMT30水凝胶薄膜借助戊二醛交联后,PVA和MMT之间形成C-O-C共价键,促使薄膜的机械性能进一步提高。     

静电纺丝法制备PVP螺旋纤维及其机理研究

研究了电纺丝聚乙烯吡咯烷酮螺旋纤维的形成条件, 在9kV的电压下, 由于溶液质量分数的增加(12%-24%), 纤维形态呈现出直线→螺旋→折叠→无序的变化趋势; 在质量分数为20%时, 随着纺丝电压的增加, 纤维形态呈现出折叠→螺旋→无序的变化趋势, 同时对螺旋纤维的形成机理进行了讨论, 在纺丝过程中纤维束所带静电荷之间的库仑斥力是形成螺旋纤维的直接动力.     

Preparation of Bio-beads and Their Atrazine Degradation Characteristics

Screened atrazine-mineralizing bacterium―Pseudomonas W4 was embedded inside an improved PVA- H3BO3 embedment matrix to make bio-beads to degrade atrazine. The atrazine degradation characteristics were studied. The preparation procedure of bio-beads was as follows: (1) preparing a mixture of 100, 12.5, 10, 1.5 and 1 g/L PVA, bentonite(Ca), activated carbon powder, sodium alginate and centrifuged Pseudomonas W4 bacterium, respectively; (2) the mixture was dropped into a gently stirred cross linker solution(pH...     

Bentonite Reinforced Tough Composite Hydrogels as Potential Artificial Articular Cartilage

Novel tough composite hydrogels were prepared from inorganic bentonite(IB), polyvinyl alcohol(PVA) and polyethylene glycol(PEG) by means of a freeze-thaw technique, during which IB acted as multifunctional physically crosslinking junction and a filler to bridge the 3D network hydrogel; while the physical adsorption between IB and the polymer chains served as sacrificial bonds and increased the energy dissipation efficiency. The effects of different content of IB(w_IB) on the morphological, thermal, swelling, and mechanical properties of the hydrogels were investigated. It was found that the added IB promoted the material crosslinking and stability, and the mechanical properties of the hydrogels were significantly improved with increasing w_IB. The highest tensile stress of the hydrogel was achieved(1.1 MPa) when w_IBwas 5%. The synthesized hydrogels with high mechanical strength and low friction coefficient are potential candidate materials for artificial cartilage.     

Super-Strong Hydrogel Composites Reinforced with PBO Nanofibers for Cartilage Replacement

Cartilage replacement materials exhibiting a set of demanding properties such as high water content, high mechanical stiffness, low friction, and excellent biocompatibility are quite difficult to achieve. Here, poly(p-phenylene-2,6-benzobisoxazole) (PBO) nanofibers are combined with polyvinyl alcohol (PVA) to form a super-strong structure with a performance that surpasses the vast majority of previously existing hydrogels. PVA–PBO composites with water contents in the 59–76% range exhibit tensile and compressive moduli reaching 20.3 and 4.5 MPa, respectively, and a coefficient of friction below 0.08. Further, they are biocompatible and support the viability of chondrocytes for 1 week, with significant improvements in cell adhesion, proliferation, and differentiation compared to PVA. The new composites can be safely sterilized by steam heat or gamma radiation without compromising their integrity and overall performance. In addition, they show potential to be used as local delivery platforms for anti-inflammatory drugs. These attractive features make PVA–PBO composites highly competitive engineered materials with remarkable potential for use in the design of load-bearing tissues. Complementary work has also revealed that these composites will be interesting alternatives in other industrial fields where high thermal and mechanical resistance are essential requirements, or which can take advantage of the pH responsiveness functionality.     

聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮/碘复合水凝胶的制备与性能

采用低温冷冻的方法,通过改变聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮碘络合物(PVP-I)的配比、冷冻时间、冷冻-解冻循环次数,制备出一种可调控力学性能的PVA/PVP-I复合水凝胶.研究了该复合水凝胶的机械性能、微观结构、碘缓释性能和抑菌性质.研究结果表明, PVA/PVP-I复合水凝胶可调控的力学性质可以满足伤口敷料对水凝胶力学性质的需求;复合水凝胶的网络结构可以有效降低碘在紫外线下的分解速度,实现对碘的稳定保护作用及控制释放,从而发挥水凝胶持续抑菌性能,为抑菌水凝胶的设计制备提供了新思路.     

水性聚硅氧烷和聚乙烯醇复合物制备及其作为皮肤屏障材料的性能北大核心CSCD

皮肤作为人体最外层的器官,容易遭受损伤,构建能够为皮肤提供保护作用的屏障材料具有非常重要的意义。基于皮肤屏障材料性能要求,将亲水改性的聚硅氧烷(PSI)和聚乙烯醇(PVA)相结合,通过原位Ca2+离子交联构建了一种复合多功能的皮肤屏障材料PSI-PVA。研究表明,该材料具有较好的干态和湿态力学性能,以及较好的皮肤相容性、可清洗性、亲水性、透气性、可修饰性和生物相容性。当PVA质量分数为20%时,溶胀率可达149%;随着PVA用量的增加,材料的清洗容易程度提高;紫外吸收剂羟基苯甲酮修饰后,材料的紫外光(200~400 nm)透过率在20%以下,在材料的保护下,小鼠胚胎成纤维细胞(NIH 3T3)在UVB(311 nm)照射后具有较高的存活率(71%)。因此,PSI-PVA可以满足皮肤屏障材料多项性能需求,在皮肤保护和受损修复等领域具有较好的应用前景。     

新型聚乙烯醇微囊的制备及其结构性能研究

采用低温物理交联法制备新型聚乙烯醇微囊,所得微囊机械强度好,克服了目前普遍采用的海藻酸钠-聚赖氨酸-海藻酸钠(APA)微囊易碎的缺点,在APA微囊已完全破碎的机械强度下,聚乙烯醇微囊的破碎率仅为3%.在体外模拟肠胃生理极限条件下可保持稳定的物理化学性质,对尿素、尿酸和肌酐等小分子具有良好的通透性,能在10min内完全通透.将高效分解尿素的脲酶基因工程菌E.coliDH5包埋于聚乙烯醇微囊之中,其工程菌仍具有很高的分解尿素能力,其活力约为自由菌的80%.     

Keggin结构钨磷酸/聚乙烯吡咯烷酮复合膜的制备和光致变色性质研究

近年来,由于无机－有机复合材料具有潜在的应用前景和特殊性能,尤其是光致变色性能,引起研究者们的广泛兴趣^[1-3],以杂多化合物为多核配合物,通过化合键或氢键作用与高分子底物结合,形成电荷转移物质,可以大大提高复合材料的化学和物理性能。目前,这一领域的研究在国外已经成为热点^[4-7]。本文以Keggin结构钨磷酸和聚乙烯吡咯烷酮为原料,报道了该类复合物的合成、表征及光致变色性质。