殼聚糖纖維-結(jié)冷膠復(fù)合水凝膠的力學(xué)性質(zhì)和保水性.pdf

1、結(jié)冷膠（Gellan gum），是經(jīng)美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)的食品添加劑，由于其形成的水凝膠含水量高、良好的生物相容性和機(jī)械性能可控、為軟骨細(xì)胞的增殖和分化提供更接近人體真實(shí)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的微環(huán)境，在軟骨修復(fù)和替代材料等方面?zhèn)涫荜P(guān)注。但是單一的結(jié)冷膠由于較差的力學(xué)性能并不能滿足軟骨替代材料的要求，需要添加其他成分來(lái)彌補(bǔ)這一缺陷。因殼聚糖纖維（CSFs）具有纖維形態(tài)和殼聚糖材料的雙重優(yōu)點(diǎn)而被用作增強(qiáng)相。本論文主要研究殼聚糖纖維增強(qiáng)的結(jié)冷膠

2、復(fù)合水凝膠的結(jié)構(gòu)與物理化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系，對(duì)人工組織材料的研發(fā)具有重要意義。主要內(nèi)容有以下三方面：
　　1．制備了不同CSFs含量的高?；Y(jié)冷膠（HG）水凝膠（CSF-HG）。研究了不同CSFs含量的CSF-HG水凝膠材料的流變性能、斷裂形貌、溶脹行為、失水動(dòng)力學(xué)和介電性能。結(jié)果表明，由于CSFs穿梭于HG水凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)之間，顯著地提高了HG水凝膠的儲(chǔ)能模量（G'）。而且CSFs能夠阻礙HG大分子鏈段的宏觀運(yùn)動(dòng)，降低了水凝膠的溶

3、脹度和平衡水含量，并使得CSF-HG水凝膠在脫水過(guò)程中顯示出較HG水凝膠低的吸熱焓。CSFs大分子上富有親水性的氨基基團(tuán)，使得CSF-HG水凝膠與水分子之間形成更強(qiáng)的相互作用，提高了其脫水活化能。另外，極性的氨基基團(tuán)大幅提升了CSF-HG水凝膠的介電常數(shù)。
　　2．將CSFs加入具有一定比例的高酰基與低?；旌辖Y(jié)冷膠（HLG）中，制備鈣離子（Ca2+）交聯(lián)的復(fù)合水凝膠，研究了CSFs與HLG大分子鏈之間的相互作用及其對(duì)復(fù)合水凝膠材

4、料力學(xué)性質(zhì)，溶脹行為，熱學(xué)穩(wěn)定性和介電性能的影響。結(jié)果表明，CSFs與HLG大分子之間形成了大量的氫鍵，使得CSF-HLG水凝膠的熱穩(wěn)定性增強(qiáng)，力學(xué)強(qiáng)度提高。由于CSFs阻礙了HLG大分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，使得復(fù)合水凝膠的溶脹度和平衡水含量較HLG水凝膠低的多，其在脫水過(guò)程中的吸熱焓也有一定程度的下降。，掃瞄式電子顯微鏡（SEM）顯示，CSF-HLG復(fù)合水凝膠在經(jīng)烘箱干燥后，仍有大量的孔洞結(jié)構(gòu)，而HLG水凝膠的3D結(jié)構(gòu)完全塌陷無(wú)孔洞存在，說(shuō)明