專利名稱：生物相容性定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，特別涉及定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠的制備。
背景技術(shù)：
水凝膠是能夠在水中溶脹并保持大量水分而又不能溶解的交聯(lián)聚合物。它們在水 中可迅速溶脹至平衡體積，仍能保持其形狀和三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在一定條件下脫水退 溶脹，是一類集吸水、保水、緩釋于一體的功能高分子材料。由于交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中含有大量水分， 水凝膠與生物組織極其相似，其柔軟、潤濕的表面以及與組織的親和性大大減少了材料對(duì) 周圍組織的剌激，使得水凝膠具有良好的生物相容性和組織相容性。因此，水凝膠在生物醫(yī) 學(xué)方面的用途非常廣泛，可作為微生物固定載體、藥物緩釋劑、接觸眼鏡、人工血漿、人造皮 膚、組織工程支架材料等。 碳納米管是由單層或多層六元碳環(huán)石墨層彎曲形成的密閉的納米管體，管的兩端 各為類似半個(gè)富勒烯分子的半球狀封端，長徑比一般大于1000。由于碳納米管具有封閉的 結(jié)構(gòu)，因此它所具有的軸向強(qiáng)度和彈性模量極高，比鋼的強(qiáng)度高100多倍，理論楊氏模量可 高達(dá)1.8X10，a，而比重只有鋼的l/6 l/7，是目前具有最高比強(qiáng)度的材料。碳納米管具 有一般納米材料所具有的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)等基本效應(yīng)，并具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、光 學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)等性能，非常適合用作其他物質(zhì)的增強(qiáng)材料。更為重要的是其耐酸、耐堿、耐 高溫，具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的生物相容性，這對(duì)于碳納米管作為生物醫(yī)用材料，應(yīng) 用于人體內(nèi)環(huán)境是很有利的。 通過制備碳納米管增強(qiáng)復(fù)合水凝膠，可在保持水凝膠良好生物相容性的同時(shí)，大 大改善其力學(xué)性能和電學(xué)性能，獲得性能優(yōu)異的生物醫(yī)用材料，擴(kuò)大水凝膠在藥物釋放載
體、各種軟/硬組織再生修復(fù)以及組織工程器官培養(yǎng)等方面的應(yīng)用。 碳納米管具有表面效應(yīng)和體積效應(yīng)，其顆粒小，比表面積大，管間具有很強(qiáng)的范德 華力，很容易形成團(tuán)聚體，因而在與聚合物的復(fù)合過程中常常出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，與聚合物結(jié)合 不緊密，從而影響了碳納米管在基體中的增強(qiáng)效果和性能的發(fā)揮。現(xiàn)有的碳納米管化學(xué)改 性和純化處理技術(shù)均未能有效解決這一難題。而在許多重要的應(yīng)用場合，需要超長、連續(xù)的 碳納米管長絲和厘米級(jí)面積的定向碳納米管膜，才能充分發(fā)揮碳納米管獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué)、 熱學(xué)等性能。另外，定向碳納米管增強(qiáng)水凝膠復(fù)合材料的制備方法及其在生物醫(yī)用領(lǐng)域的 應(yīng)用至今還未見文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生物相容性定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠的制備 方法，使制備出的定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠在保持水凝膠固有的生物相容性和組 織相容性的同時(shí)，提高其力學(xué)性能和電學(xué)性能，并可根據(jù)使用要求對(duì)上述性能進(jìn)行調(diào)控。
本發(fā)明采用化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)、輻射交聯(lián)技術(shù)和冷凍解凍法制備定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠。工藝步驟如下
步驟一 制備定向碳納米管陣列 采用化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)制備定向碳納米管陣列。采用電阻爐加熱，用石英 玻璃管作為反應(yīng)器。以石英玻璃片作為定向碳納米管的生長基底，搭載于石英舟上，置于反 應(yīng)室中間。碳源、催化劑和載體氣(氫氣和氬氣)從石英管的一端引入，尾氣從另一端排 出。碳源為一氧化碳或碳?xì)浠衔锶缂淄?、乙烷、乙烯、丙烯等，用質(zhì)量流量計(jì)控制閥控制碳 源的流量。若使用負(fù)載型催化劑需預(yù)先將催化劑涂到基底上；若使用漂浮催化劑，則需要一 個(gè)噴射系統(tǒng)(如精密流量泵)將氣化的催化劑注射到碳源氣流中。通常定向碳納米管的生 長方法是先用氬氣或其他惰性氣體清洗反應(yīng)器至反應(yīng)器達(dá)到反應(yīng)溫度，然后將氣體切換成 碳源，直到定向碳納米管陣列生長完畢后將氣體切換回惰性氣體并冷卻至室溫，取出樣品。 用這種方法制備出的碳納米管一般為多壁碳納米管(外徑范圍5 100nm)，碳納米管的生 長長度取決于碳源的供應(yīng)，甚至其生長長度可達(dá)到6mm。
步驟二 制備高分子溶膠 將分析純的高分子聚合物加入二次蒸餾水中，配制成高分子聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5 40%的水溶液，在50 95t:恒溫水浴中攪拌至固體聚合物均勻溶解，或者放入壓力 蒸汽容器中加熱溶解，容器內(nèi)壓力維持在0. 08 0. 12MPa，溫度為100 12(TC，加熱時(shí)間 0. 5 2小時(shí)。最后，將溶解均勻的高分子溶膠在室溫中靜置冷卻，至氣泡排盡。
所述的高分子聚合物為適合于生物醫(yī)藥領(lǐng)域的無毒性的高分子聚合物，可以是 聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸 (PAA)、聚乙烯基甲基醚(PVME)、聚氧化乙烯(PE0)、殼聚糖(chitosan)、水溶性甲殼素 (ws-chitin)、膠原(collagen)、明膠(gelatin)、透明質(zhì)酸(HA)、藻酸鹽和纖維蛋白中的一 種或由上述任意兩種到五種高分子材料組成的混合物。
步驟三將高分子溶膠滲入碳納米管預(yù)制體中 將由步驟一制得的定向碳納米管陣列均勻分散在平面模具內(nèi)，再往模具中緩慢滲 入高分子溶膠，碳納米管與高分子溶膠的質(zhì)量比為0. 01/99. 99 20/80，使高分子溶膠包 覆碳納米管預(yù)制體，得到混合物。 步驟四冷凍解凍法或輻射交聯(lián)法制備碳納米管復(fù)合水凝膠 方法1 :對(duì)步驟三得到的混合物進(jìn)行冷凍解凍循環(huán)處理。冷凍溫度-35 _5°C ，冷 凍時(shí)間5 24小時(shí)，然后在室溫下解凍1 12小時(shí)，如此冷凍解凍循環(huán)1 8次，得到定 向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠。該方法主要適用于基體為聚乙烯醇(PVA)或者含有聚乙 烯醇的高分子聚合物混合物。 方法2 :在進(jìn)行方法1的冷凍解凍循環(huán)處理之前或者在其之后，對(duì)步驟三得到的混 合物或者方法1得到的水凝膠進(jìn)行輻射加工，采用劑量為10 100kGy的Y射線、電子束、 X射線或紫外線輻照混合物，通過增強(qiáng)高分子聚合物間的化學(xué)交聯(lián)作用，進(jìn)一步提高水凝膠 的機(jī)械強(qiáng)度。該方法主要適用于基體為聚乙烯醇(PVA)或者含有聚乙烯醇的高分子聚合物 混合物。 方法3 :采用Y射線、電子束、X射線或紫外線對(duì)步驟三得到的混合物進(jìn)行輻射加 工，劑量為10 lOOkGy，得到定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠。該方法適用于基體為步 驟二所述的各種高分子聚合物及其混合物。
采用本發(fā)明制得的定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠厚度為10 3000 m?；w
相水凝膠的含水質(zhì)量百分比為60 99%。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果 采用化學(xué)氣相沉積方法制備定向碳納米管陣列，由碳源的供應(yīng)量控制碳納米管的 生長，達(dá)到碳納米管長度可控的目的。采用高分子溶膠滲入法將高分子溶膠滲入碳納米管 預(yù)制體中，克服了碳納米管與聚合物復(fù)合過程出現(xiàn)的團(tuán)聚纏結(jié)問題，促進(jìn)碳納米管與基體 水凝膠的結(jié)合，提高了增強(qiáng)相與基體相的界面強(qiáng)度。在基體中定向排列的碳納米管能充分 發(fā)揮碳納米管在力學(xué)、電學(xué)方面的優(yōu)異性能，提高水凝膠的綜合力學(xué)性能和導(dǎo)電性。采用 冷凍解凍法和輻射交聯(lián)法制備復(fù)合水凝膠，增強(qiáng)了高分子聚合物間的交聯(lián)作用，同時(shí)該方 法不含任何化學(xué)添加劑，無毒無害，滿足生物相容性的要求。此外，通過控制定向碳納米管 的加入量，可以改變碳納米管在基體中的含量和分布；控制輻射交聯(lián)時(shí)的輻射劑量以及冷 凍解凍過程的溫度、時(shí)間、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)，能夠改變高分子聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和結(jié)晶程 度，從而達(dá)到制備出的復(fù)合水凝膠性能可控的目的。 本發(fā)明適合應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)軟骨、組織工程支架、神經(jīng)細(xì)胞載體、仿生植入電極材 料等生物醫(yī)用領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式

實(shí)例1 步驟一 稱取二茂鐵粉末5g，溶于50mL 二甲苯中?；旌暇鶆蚝笮纬勺攸S色透明溶 液，靜置36小時(shí)。將石英玻璃片搭載于石英舟上，緩緩?fù)迫牖瘜W(xué)氣相沉積裝置反應(yīng)室中部， 用密封膠封閉石英管的兩端。通入氬氣，流量為100mL/min，加熱反應(yīng)室至90(TC。調(diào)整氬 氣流量為2000mL/min，并通入400mL/min的氫氣。移動(dòng)石英管，調(diào)整毛細(xì)管開口相對(duì)于爐 膛的位置，使熱電偶的示數(shù)保持在250 30(TC，保證反應(yīng)溶液能夠呈霧狀噴入。開啟精密 流量泵，使二茂鐵/ 二甲苯反應(yīng)物溶液通過毛細(xì)管呈霧狀噴入反應(yīng)室內(nèi)，溶液進(jìn)給速度為 0.4mL/min。反應(yīng)完畢，停止通入氫氣，調(diào)小氬氣的流量至100mL/min，使反應(yīng)室在氬氣氣氛 中冷卻至室溫，取出樣品，得到定向多壁碳納米管陣列。 步驟二 將聚乙烯醇(PVA)固體顆粒與二次蒸餾水混合，制成PVA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
20X的PVA水溶液，放入壓力蒸汽容器中加熱溶解，容器內(nèi)壓力維持在0. lMPa，溫度為
12(TC，加熱時(shí)間1.5小時(shí)。然后將溶解均勻的PVA高分子溶膠取出，靜置冷卻。 步驟三稱取一定量的定向多壁碳納米管陣列均勻分散在平面模具內(nèi)，將PVA高
分子溶膠由模具邊沿緩慢注入模具中，使之均勻包覆定向碳納米管陣列，碳納米管與高分
子溶膠的質(zhì)量百分比為0. 5/99. 5。 步驟四將模具放入_26°C的環(huán)境中冷凍10小時(shí)，然后在室溫下解凍4小時(shí)，如此
循環(huán)冷凍解凍5次，得到定向多壁碳納米管陣列增強(qiáng)聚乙烯醇復(fù)合水凝膠。 測試結(jié)果顯示，加入碳納米管后，復(fù)合水凝膠的拉伸強(qiáng)度為5.4MPa，撕裂強(qiáng)度為
9. 8kN/m，與聚乙烯醇水凝膠(未添加碳納米管)的1. 2MPa和4. OkN/m相比，分別提高了
350%和145%。在電學(xué)性能方面，加入碳納米管后，復(fù)合水凝膠的高頻(> 1000Hz)電阻抗
的數(shù)量級(jí)由聚乙烯醇水凝膠的104降到103，導(dǎo)電能力升高。 實(shí)例2
5
步驟一 稱取二茂鐵粉末6g，溶于50mL 二甲苯中?；旌暇鶆蚝笮纬勺攸S色透明溶 液，靜置30小時(shí)。將石英玻璃片搭載于石英舟上，緩緩?fù)迫牖瘜W(xué)氣相沉積裝置反應(yīng)室中部， 用密封膠封閉石英管的兩端。通入氬氣，流量為100mL/min，加熱反應(yīng)室至90(TC。調(diào)整氬 氣流量為1000mL/min，并通入150mL/min的氫氣。移動(dòng)石英管，調(diào)整毛細(xì)管開口相對(duì)于爐膛 的位置，使熱電偶的示數(shù)保持在200°C ，保證反應(yīng)溶液能夠呈霧狀噴入。開啟精密流量泵，使 二茂鐵/ 二甲苯反應(yīng)物溶液通過毛細(xì)管呈霧狀噴入反應(yīng)室內(nèi)，溶液進(jìn)給速度為0. 4mL/min。 反應(yīng)完畢，停止通入氫氣，調(diào)小氬氣的流量至100mL/min，使反應(yīng)室在氬氣氣氛中冷卻至室 溫，取出樣品。得到定向多壁碳納米管陣列。 步驟二 將分析純的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)顆粒加入二次蒸餾水中，配制成PVP質(zhì) 量百分?jǐn)?shù)為8%的水溶液，在6(TC恒溫水浴中攪拌均勻至PVP溶解，得到PVP高分子溶膠。
步驟三稱取一定量的定向多壁碳納米管陣列均勻分散在平底玻璃培養(yǎng)皿中，將 PVP高分子溶膠由培養(yǎng)皿邊沿緩慢注入，使之均勻包覆定向碳納米管陣列，碳納米管與高分 子溶膠的質(zhì)量百分比為5/95。 步驟四將培養(yǎng)皿密封后置于輻射場中進(jìn)行輻射處理，劑量20kGy，得到定向多壁 碳納米管陣列增強(qiáng)聚乙烯吡咯烷酮復(fù)合水凝膠。 測試結(jié)果顯示，加入定向排列的碳納米管后，復(fù)合水凝膠的摩擦系數(shù)由基體水凝 膠(未添加碳納米管)的0. 25降到0. 09，水凝膠的潤滑性能提高。而復(fù)合水凝膠的彈性模 量由1. OMPa上升到3. OMPa，拉伸強(qiáng)度由0. 7MPa上升為4. 2MPa，綜合力學(xué)性能提高。
實(shí)例3 步驟一 將均勻撒有Co/硅膠催化劑的石英玻璃片搭載于石英舟上，緩緩?fù)迫牖?學(xué)氣相沉積裝置反應(yīng)室中部，用密封膠封閉石英管的兩端。通入氬氣，流量為100mL/min，加 熱反應(yīng)室至700°C。調(diào)整氬氣流量為1000mL/min，并通入150mL/min的氫氣和乙炔混合氣 體。反應(yīng)完畢，停止通入氫氣和乙炔混合氣體，調(diào)小氬氣的流量至100mL/min，使反應(yīng)室在氬 氣氣氛中冷卻至室溫，取出樣品。得到定向多壁碳納米管陣列。 步驟二 將分析純的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)粉末加入二次蒸餾水中，配制成PVP質(zhì) 量百分?jǐn)?shù)為5%的水溶液，在6(TC恒溫水浴中攪拌均勻至PVP溶解，往PVP溶液中加入聚乙 烯醇(PVA)固體顆粒，使PVA的質(zhì)量百分含量為10X，攪拌均勻后將混合液放入壓力蒸汽容 器中加熱溶解，容器內(nèi)壓力維持在0. lMPa，溫度12(TC，加熱時(shí)間1. 5小時(shí)。隨后將高分子 溶膠取出，靜置冷卻。 步驟三稱取一定量的定向多壁碳納米管陣列均勻分散在平面模具內(nèi)，將 PVA-PVP高分子溶膠由模具邊沿緩慢注入模具中，使之均勻包覆定向碳納米管陣列，碳納米 管與高分子溶膠的質(zhì)量百分比為1. 5/98. 5。 步驟四將模具放入-26°C的環(huán)境中冷凍12小時(shí)，然后在室溫下解凍3小時(shí)，如此 循環(huán)冷凍解凍6次，得到定向多壁碳納米管陣列增強(qiáng)聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮復(fù)合水凝 膠。 測試結(jié)果顯示，碳納米管復(fù)合水凝膠的拉伸強(qiáng)度由基體水凝膠(未添加碳納米 管)的1. OMPa上升到6. OMPa，高頻(> 1000Hz)電阻抗的數(shù)量級(jí)由基體水凝膠的104降為 103，導(dǎo)電能力增強(qiáng)。
實(shí)例4
步驟一 稱取二茂鐵粉末7g，溶于50mL 二甲苯中?；旌暇鶆蚝笮纬勺攸S色透明溶 液，靜置28小時(shí)。將石英玻璃片搭載于石英舟上，緩緩?fù)迫牖瘜W(xué)氣相沉積裝置反應(yīng)室中部， 用密封膠封閉石英管的兩端。通入氬氣，流量為100mL/min，加熱反應(yīng)室至90(TC。調(diào)整氬 氣流量為1000mL/min，并通入150mL/min的氫氣。移動(dòng)石英管，調(diào)整毛細(xì)管開口相對(duì)于爐膛 的位置，使熱電偶的示數(shù)保持在200°C ，保證反應(yīng)溶液能夠呈霧狀噴入。開啟精密流量泵，使 二茂鐵/ 二甲苯反應(yīng)物溶液通過毛細(xì)管呈霧狀噴入反應(yīng)室內(nèi)，溶液進(jìn)給速度為0. 4mL/min。 反應(yīng)完畢，停止通入氫氣，調(diào)小氬氣的流量至100mL/min，使反應(yīng)室在氬氣氣氛中冷卻至室 溫，取出樣品。得到定向多壁碳納米管陣列。 步驟二 將分析純的殼聚糖粉末加入2%醋酸溶液中，配制成殼聚糖質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 為8%的酸性溶液，在5(TC恒溫水浴中攪拌均勻至殼聚糖溶解，得到殼聚糖酸性溶液。
步驟三稱取一定量的定向多壁碳納米管陣列均勻分散在平底玻璃培養(yǎng)皿中，將 殼聚糖溶液由培養(yǎng)皿邊沿緩慢注入，使之均勻包覆定向碳納米管陣列，碳納米管與殼聚糖 溶液的質(zhì)量百分比為2/98。 步驟四將培養(yǎng)皿密封后置于輻射場中進(jìn)行輻射處理，劑量30kGy，使殼聚糖分子 交聯(lián)形成凝膠。 步驟五將制得的復(fù)合水凝膠在室溫下用蒸餾水浸泡3天，并定期換水，使弱酸性
浸泡液變成中性，得到定向多壁碳納米管陣列增強(qiáng)殼聚糖復(fù)合水凝膠。
實(shí)例5 步驟一 稱取二茂鐵粉末4g，溶于50mL 二甲苯中?；旌暇鶆蚝笮纬勺攸S色透明溶 液，靜置25小時(shí)。將石英玻璃片搭載于石英舟上，緩緩?fù)迫牖瘜W(xué)氣相沉積裝置反應(yīng)室中部， 用密封膠封閉石英管的兩端。通入氬氣，流量為100mL/min，加熱反應(yīng)室至90(TC。調(diào)整氬 氣流量為2000mL/min，并通入400mL/min的氫氣。移動(dòng)石英管，調(diào)整毛細(xì)管開口相對(duì)于爐 膛的位置，使熱電偶的示數(shù)保持在250 30(TC，保證反應(yīng)溶液能夠呈霧狀噴入。開啟精密 流量泵，使二茂鐵/ 二甲苯反應(yīng)物溶液通過毛細(xì)管呈霧狀噴入反應(yīng)室內(nèi)，溶液進(jìn)給速度為 0.4mL/min。反應(yīng)完畢，停止通入氫氣，調(diào)小氬氣的流量至100mL/min，使反應(yīng)室在氬氣氣氛 中冷卻至室溫，取出樣品，得到定向多壁碳納米管陣列。 步驟二 將質(zhì)量比為6 : 4的聚氧化乙烯(PEO)和聚乙烯醇(PVA)溶于二次蒸餾 水中，配制高分子混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的溶液。加熱攪拌均勻，得到PEO-PVA混合溶液。
步驟三稱取一定量的定向多壁碳納米管陣列均勻分散在平底玻璃培養(yǎng)皿中，將 PEO-PVA混合溶液由培養(yǎng)皿邊沿緩慢注入，使之均勻包覆定向碳納米管陣列，碳納米管與混 合溶液的質(zhì)量百分比為7/93。 步驟四將培養(yǎng)皿放入-2(TC的環(huán)境中冷凍12小時(shí)，然后在室溫下解凍5小時(shí)， 如此循環(huán)冷凍解凍4次。再將密封后的培養(yǎng)皿置于輻射場中進(jìn)行電子束輻射處理，劑量 40kGy，得到定向多壁碳納米管陣列增強(qiáng)聚氧化乙烯/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠。
權(quán)利要求
生物相容性定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠的制備方法，采用化學(xué)氣相沉積CVD法制備出定向碳納米管陣列后，制備高分子溶膠，其特征在于，1)將定向碳納米管陣列均勻分散在平面模具內(nèi)，再往模具中緩慢滲入高分子溶膠，碳納米管與高分子溶膠的質(zhì)量比為0.01/99.99～20/80，使高分子溶膠包覆碳納米管預(yù)制體，得到混合物；2)選擇下列方法之一制備碳納米管復(fù)合水凝膠方法1對(duì)混合物進(jìn)行冷凍解凍循環(huán)處理，冷凍溫度-35～-5℃，冷凍時(shí)間5～24小時(shí)，然后在室溫下解凍1～12小時(shí)，如此冷凍解凍循環(huán)1～8次，得到定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠；方法2在進(jìn)行方法1的冷凍解凍循環(huán)處理之前或者在其之后，對(duì)混合物或者方法1得到的水凝膠進(jìn)行輻射加工，劑量為10～100kGy；方法3對(duì)混合物進(jìn)行輻射加工，劑量為10～100kGy，得到定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠；所述定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠厚度為10～3000μm，基體相水凝膠的含水量質(zhì)量百分含量為60～99％。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述高分子溶膠的制備方法是將分析 純的高分子聚合物加入二次蒸餾水中，配制成高分子聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 40%的水溶 液，在50 95t:恒溫水浴中攪拌至固體聚合物均勻溶解，或者放入壓力蒸汽容器中加熱溶 解，容器內(nèi)壓力維持在0. 08 0. 12MPa，溫度為100 12(TC，加熱時(shí)間0. 5 2小時(shí)。
3. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的高分子聚合物為適合于生物醫(yī) 藥領(lǐng)域的無毒性的高分子聚合物，包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、 聚丙烯酸、聚乙烯基甲基醚、聚氧化乙烯、殼聚糖、水溶性甲殼素、膠原、明膠、透明質(zhì)酸、藻 酸鹽和纖維蛋白中的一種或任意兩種到五種高分子材料組成的混合物。
4. 如權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于，所述輻射源采用Y射線、電子束、X射 線或紫外線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生物相容性定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠的制備方法，屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。本發(fā)明采用化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)、輻射交聯(lián)技術(shù)和冷凍解凍法制備定向碳納米管陣列增強(qiáng)復(fù)合水凝膠。在碳納米管預(yù)制體中滲入高分子溶膠，克服了碳納米管與聚合物復(fù)合過程出現(xiàn)的團(tuán)聚纏結(jié)問題，提高了增強(qiáng)相與基體相的界面強(qiáng)度，充分發(fā)揮碳納米管在力學(xué)、電學(xué)方面的優(yōu)異性能。復(fù)合水凝膠采用物理交聯(lián)法制備，不含任何化學(xué)添加劑，滿足生物相容性的要求。制備出的復(fù)合水凝膠，其碳納米管陣列增強(qiáng)相的長度和方向可控，綜合力學(xué)性能和電學(xué)性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)水凝膠，適合應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)軟骨、組織工程支架、神經(jīng)細(xì)胞載體、仿生植入電極材料等生物醫(yī)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)A61L27/52GK101693125SQ20091023554
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者吳健, 姚學(xué)鋒, 楊槐, 鄭裕東, 韓東霏, 馬衍軒, 黃彥奕 申請人:北京科技大學(xué);