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专利摘要

本发明涉及水凝胶制备技术领域，公开了一种高强韧耐磨水凝胶的制备方法及其应用，包括：将聚乙烯醇PVA溶解，加入壳聚糖CS粉末混合均匀，得到PVA/CS水溶液；将水溶液进行冷冻后再解冻处理得到PVA/CS水凝胶；将PVA/CS水凝胶依次进行盐析处理、退火处理、水透析平衡后得到高强韧耐磨水凝胶；同时本发明还公开了PVA/CS高强韧耐磨水凝胶在关节软骨中的应用，由其制成的关节软骨承载性能和润滑性能与天然关节软骨相当且具有优异耐磨损能力，集高承载、低摩擦和抗磨损于一体，优于传统凝胶材料的力学和摩擦学性能，彻底解决了传统高强水凝胶在引入润滑组分后导致力学性能变差和双层结构中表层润滑时限的问题，具备极好的推广应用前景。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202311751245.3
申请日期:
2023-12-19
专利申请人:
分类号:
C08J7/00; A61L27/26; A61L27/52; C08J3/075; C08L29/04; C08L5/08
发明/设计人:
王晓龙，胡丹丽，刘德胜，鲁耀钟
权利要求: 1.一种高强韧耐磨水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤S1：将聚乙烯醇PVA溶解，加入壳聚糖CS粉末混合均匀，得到PVA/CS水溶液；步骤S2：将步骤S1中得到的PVA/CS水溶液进行冷冻后再解冻处理，得到PVA/CS水凝胶；步骤S3：将步骤S2中得到的PVA/CS水凝胶在钠盐溶液中进行盐析处理，得到高强度PVA/CS双物理网络水凝胶；步骤S4：将步骤S3中得到的高强度PVA/CS双物理网络水凝胶分别进行退火处理和水透析平衡后，得到所述高强韧耐磨水凝胶。2.如权利要求1中所述的一种高强韧耐磨水凝胶的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇PVA聚合度为1750±50。3.如权利要求1中所述的一种高强韧耐磨水凝胶的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖CS的脱乙酰度>90％，1％溶液粘度为45mPa s。4.如权利要求1中所述的一种高强韧耐磨水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中PVA/CS水溶液中PVA的质量浓度为15.0～20.0wt％。5.如权利要求1中所述的一种高强韧耐磨水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中冷冻后再解冻处理的具体方法为：-20℃冷冻12～24h，室温解冻2～4h；冷冻后解冻处理进行1～3个循环。6.如权利要求1中所述的一种高强韧耐磨水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中钠盐溶液为柠檬酸钠、氯化钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硫酸钠、植酸钠中的一种或者多种；钠盐溶液浓度为0.5～2.0mol/L。7.如权利要求1中所述的一种高强韧耐磨水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中盐析处理的时间为6～96小时；所述步骤S4中退火处理的温度为70～120℃；所述退火处理的时间为4～10小时；所述水平衡的时间为48～96小时。8.一种高强韧耐磨水凝胶，其特征在于，所述高强韧耐磨水凝胶由权利要求1-7中任意一项制备方法制备得到。9.如权利要求1-7中任意一项制备得到的高强韧耐磨水凝胶的应用，其特征在于，所述高强韧耐磨水凝胶应用在生物软组织承重替代物领域。10.如权利要求9中所述的高强韧耐磨水凝胶的应用，其特征在于，所述高强韧耐磨水凝胶应用在具有关节软骨和半月板形状或结构的高承载耐磨水凝胶替代物中。