聚电解质水凝胶作为较新型的亲水性高分子水凝胶,因其具有良好的生物相容性及与天然关节软骨相似的三维多孔结构,在软骨修复等生物医药领域有很好的应用前景。对于新材料的开发,考虑到聚电解质水凝胶较差的力学性能和摩擦磨损性能,本研究结合关节软骨仿生的三个方向,即结构仿生、材料仿生和性能仿生,研制一种新型的关节软骨修复材料,并对其加以改性处理,以期获得综合性能优良的聚电解质水凝胶。本论文主要以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AAm）、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵（MTAC）和聚对苯乙烯磺酸钠（PSS）为原料,根据自由基聚合的原理,采用紫外光辐照制备了聚两性离子（PA）水凝胶,并通过纳米复合和双交联强化的方法对PA水凝胶加以改性,探讨了PA水凝胶、PA-GO复合水凝胶和PA-Fe³⁺双交联水凝胶的微观结构、拉伸性能、流变性能和摩擦磨损性能。结构仿生和材料仿生方面,PA、PA-GO和PA-Fe³⁺这三种水凝胶都具有与天然关节软骨相似的三维多孔网络结构和成分组成。力学性能仿生方面,两种改性方法都有效地提高了PA水凝胶的拉伸强度和延展性,且GO纳米复合对抗拉强度的改性效果更好,而浸泡Fe³⁺溶液对水凝胶材料的断后延伸率改性效果更好。摩擦性能仿生方面,PA、PA-GO和PA-Fe³⁺这三种水凝胶在载荷适中（5N）和小牛血清做润滑剂的条件下测得的摩擦系数最低,分别为0.035,0.02和0.018,表明两种改性方法都能有效地提高水凝胶表面润滑性能,降低摩擦系数,且改性效果相当。磨损性能仿生方面,PA、PA-GO和PA-Fe³⁺这三种水凝胶都具有非常光滑的表面,表面粗糙度:PA>PA-GO>PA-Fe³⁺（2.81>1.33>0.05μm）。