互穿网络敏感型聚氨酯水凝胶的合成与研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚氧化丙烯二醇（PPG-220）、二羟甲基丙酸（DMPA）、蓖麻油（C0）等为主要原料,合成交联型水性聚氨酯乳液,在此乳液中加入丙烯酰胺、引发剂（KPS）,交联剂（BMA）进行自由基聚合,制备具有IPN结构的聚氨酯-聚丙烯酰胺（PU—PAAm）水凝胶。研究了（PU—PAAm）水凝胶溶胀率（SR）受pH值、温度（T）、交联剂用量等因素的影响。     

温度和pH响应型水凝胶的制备及性能研究

采用双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺和丙烯酸为原料,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,2-酮戊二酸为光引发剂,采用光引发聚合方法制备了具有温度和pH响应型水凝胶。研究了水凝胶在不同温度和pH条件下的溶胀性能。结果表明,随着温度的升高,水凝胶的溶胀率降低,随着pH的增加,水凝胶的溶胀率增加,表现出明显的温度、pH双重响应性。     

负载白芨多糖的PU/PAM双网络水凝胶的制备与性能

采用聚乙二醇、Ymer N120、聚丙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为原料,以三乙醇胺作交联剂合成聚氨酯(PU)预聚物,浸入白芨多糖(BSP)和丙烯酰胺(AM)混合溶液,通过自由基聚合制备了负载BSP的PU/PAM双网络水凝胶.采用FTIR、SEM对水凝胶的结构和形貌进行了表征,通过拉力试验机和生物实验对其力学性能和生物性能进行了测试.结果表明,当三乙醇胺用量为多元醇物质的量的60％时,双网络水凝胶具有高溶胀率(256％)的同时保持一定的拉伸强度(1.9 MPa)和高压缩强度(22.7 MPa).双网络水凝胶具有抗菌抗氧化作用,其中,双网络水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌带宽度分别为0.5～4.0和0.5～3.5 mm,羟基自由基清除率最高为28％;溶血率低于5％,细胞存活率最高达101.3％±3.6％,表明双网络水凝胶具有良好的生物相容性.     

疏水型高强度水凝胶的合成与性能

以丙烯酰胺和疏水单体为原料 ,过硫酸钾 -硫酸亚铁为引发剂 ,采用溶液聚合法合成了疏水型高强度水凝胶。研究了单体组成、单体浓度、引发剂用量、交联剂用量、反应温度等因素对产物性能的影响。对比分析了疏水型水凝胶的吸水倍数、吸水速率和强度。疏水型水凝胶的强度大于常规高吸水性树脂 ,最长吸水时间长 ,吸水速度平缓。对疏水型高强度水凝胶强度进行了统计回归分析 ,对吸水速率和最长吸水时间进行了分析描述。     

温度和pH双重刺激响应型水凝胶的溶胀性能研究

以丙烯酰胺、丙烯酸和双丙酮丙烯酰胺为原料,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,2-酮戊二酸为引发剂,采用光引发聚合方法制备出系列新型温度和pH响应型水凝胶。考察了交联剂用量、水凝胶组成、温度和pH值对凝胶溶胀性能的影响。结果表明,随交联剂用量的增加,凝胶的溶胀率减小,随凝胶组成中AA含量的增加,凝胶的溶胀率增加。凝胶的溶胀率随温度的升高而减小,随pH值的增大而增加,表现出显著的温敏和pH敏感性。     

水凝胶海洋防污材料研究进展

对有望成为第三代污损可脱附型海洋防污材料的水凝胶防污材料进行了综述。从原材料的角度简述了聚乙二醇类、聚乙烯醇类、聚丙烯酰胺类、聚氨酯类、聚丙烯酸酯类等水凝胶的制备及国内外对其在防污材料中的应用研究。目前水凝胶防污材料存在着附着力和力学性能差、防污能力有待进一步加强等问题,提出了解决上述问题的方法。当前主要通过改变水凝胶网络结构、交联以及添加纳米材料等方式来提高水凝胶防污材料的力学性能、自修复能力和粘附性能;将具有防污能力或特殊功能的单体接枝或共聚到水凝胶高分子上提高其防污性能。     

H-HTPB型和HTPB型聚氨酯弹性体的力学和耐水解性能比较

采用氢化改性端羟基聚丁二烯(H-HTPB)、二环己甲烷-4,4'-二异氰酸酯(HMDI)和对苯二酚二羟乙基醚(HQEE)为原料合成了H-HTPB型聚氨酯弹性体,并与HTPB型聚氨酯弹性体比较。在pH值为7.4的85℃缓冲溶液中进行了加速水解老化试验。采用扫描电镜、凝胶渗透色谱、接触角测量仪与万能拉伸试验机等表征手段对其性能进行了表征。结果表明,与HTPB型聚氨酯相比,H-HTPB型聚氨酯弹性体的水接触角由84.8°增加到98.8°,杨氏模量与拉伸强度较高,伸长率与断裂回复率较低。水解老化后H-HTPB型聚氨酯的力学性能以及表面受水解老化的影响较小,说明H-HTPB型聚氨酯的水解老化性能比HTPB型聚氨酯好。     

磁性半纤维素接枝聚丙烯酰胺水凝胶的制备及其性能研究

以半纤维素和丙烯酰胺为原料,利用自由基聚合法制备了多孔半纤维素接枝聚丙烯酰胺水凝胶,并且通过原位共沉淀法在凝胶上负载Fe3O4粒子,从而得到了磁性水凝胶。分别用FT-IR和SEM对水凝胶的结构和表面形态进行分析;考察了多孔半纤维素接枝聚丙烯酰胺凝胶的溶胀性能并对溶胀动力学进行了数学拟合。研究表明多孔半纤维素接枝聚丙烯酰胺水凝胶的平衡溶胀率随着交联剂量的增大而减小,随着半纤维素/丙烯酰胺比例的增大而增大,随着pH的增大而增大,水凝胶在pH=5.6的溶胀符合Schott溶胀动力学模型。振动样品磁强计(VSM)磁性能测试表明,磁性半纤维素接枝聚丙烯酰胺凝胶具有超顺磁性特征,其饱和磁化强度为10 emu/g。     

聚氨酯-Ch水凝胶的制备及其作为伤口敷料的性能

以2,4-二羟基苯甲醛(DDBA)为扩链剂,丙烯酸羟乙酯(HEA)为封端剂制备了含有醛基的水性聚氨酯(DPU),在温和的条件下引入不同含量的羧甲基壳聚糖(CMCh)溶液合成了CMCh席夫碱,接着其与丙烯酰胺经自由基反应合成了聚氨酯-羧甲基壳聚糖席夫碱水凝胶(DPU-Ch).通过FTIR、SEM、力学性能、溶胀保水性、抗菌性和血液相容性测试等对水凝胶结构和性能进行了表征.结果表明,水凝胶的机械性能随着CMCh含量的增加先增大后减小,水凝胶显示出良好的溶胀能力和保水能力;水凝胶对革兰氏阳性和阴性细菌菌株均显示出良好的抗菌性能;水凝胶溶血率均低于5％,表明其具有良好的细胞相容性,小鼠成纤维细胞(NIH3T3)存活率在90％以上证明其细胞毒性较低.当CMCh添加量为DPU树脂固含量的4％时,DPU-Ch水凝胶综合性能最佳,溶胀比为10.58,24 h失水率为31.1％,压缩强度为0.70 MPa,溶血率为2.4％,细胞存活率为101％±1.7％,抗菌性能良好.     

正交实验优化PAM水凝胶水解工艺

用溶液聚合法制备了交联型聚丙烯酰胺水凝胶(PAM),对影响聚丙烯酰胺水凝胶水解的因素进行了研究。以饱和溶胀率为指标,采用正交设计的方法对水解温度、水解度、水解时间等因素进行了研究,通过实验,确定了聚丙烯酰胺最佳的水解工艺条件为:水解温度:80℃;水解度:70%;水解时间:6 h;乙醇∶水(体积)=1∶1。此时,水凝胶的饱和溶胀率可以高达707 g/g。     

BES-Na磺酸型聚氨酯复合水凝胶的制备与性能研究

以N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES-Na)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,原位聚合制备了一系列磺酸型水性聚氨酯(SWPU);再将丙烯酰胺(AM)引入SWPU中乳液聚合制备了一系列BES-Na磺酸型聚氨酯复合水凝胶(SWPUH)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了SWPUH的结构,研究了BES-Na含量对SWPUH水凝胶的溶胀性能、p H敏感性、离子强度敏感性以及力学性能的影响。结果表明,SWPUH6溶胀比最大,为33. 12,且较SWPUH1平衡溶胀比提升了50. 20%; SWPUH水凝胶还具有多重敏感性,BES-Na的加入能改善水凝胶的酸碱稳定性,且在不同离子强度溶液中,仍然具有较高的溶胀性能。另外,SWPUH水凝胶还具有优异的力学性能,其中SWPUH6水凝胶压缩强度达到最大3. 42 MPa,较SWPUH1压缩强度提升了约4. 5倍,拉伸强度最大值为0. 33 MPa,断裂伸长率最大达到了774%,相比SWPUH1分别提升了175%和59. 3%。     

聚酯二醇端羟基活性对聚酯型水性聚氨酯力学性能的影响

以端羟基活性不同的聚酯二醇和四甲基苯二甲基异氰酸酯(TMXDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,乙二胺为扩链剂,制备了聚酯型水性聚氨酯乳液.采用万能材料试验机、凝胶渗透色谱仪和差热分析仪等仪器研究了聚酯二醇端羟基活性对水性聚氨酯乳液膜力学性能的影响.实验结果表明:当聚酯二醇端羟基为伯、仲二羟基或仲二羟基时,其水性聚氨酯乳液膜存在膜脆、力学性能较差等问题;而端羟基为伯二羟基时,则不存在上述问题,其乳液膜的力学性能较好,能够达到应用要求;说明聚酯二醇的端羟基活性对聚酯型水性聚氨酯的力学性能有较大影响.     

BES-Na磺酸型聚氨酯复合水凝胶的制备与性能研究

以N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES-Na)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,原位聚合制备了一系列磺酸型水性聚氨酯(SWPU);再将丙烯酰胺(AM)引入SWPU中乳液聚合制备了一系列BES-Na磺酸型聚氨酯复合水凝胶(SWPUH)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了SWPUH的结构,研究了BES-Na含量对SWPUH水凝胶的溶胀性能、p H敏感性、离子强度敏感性以及力学性能的影响。结果表明,SWPUH6溶胀比最大,为33. 12,且较SWPUH1平衡溶胀比提升了50. 20%; SWPUH水凝胶还具有多重敏感性,BES-Na的加入能改善水凝胶的酸碱稳定性,且在不同离子强度溶液中,仍然具有较高的溶胀性能。另外,SWPUH水凝胶还具有优异的力学性能,其中SWPUH6水凝胶压缩强度达到最大3. 42 MPa,较SWPUH1压缩强度提升了约4. 5倍,拉伸强度最大值为0. 33 MPa,断裂伸长率最大达到了774%,相比SWPUH1分别提升了175%和59. 3%。     

聚丙烯酰胺/聚氨酯水凝胶的制备及其对Pb~(2+)吸附的研究

以聚丙烯酰胺(PAM),聚氨酯(PU)为制备凝胶的基本单元,通过在室温下将线性PAM溶解和分散在水中,添加PU组分,制备出一种合成简便的聚丙烯酰胺/聚氨酯(PAM/PU)水凝胶,并研究了其对Pb~(2+)的吸附性能,探索了吸附的最佳组分,结果表明凝胶在15%(wt)PAM,40 g/L PU吸附效果最好,PAM分子量对凝胶的吸附性能影响较小。     

N-异丙基丙烯酰胺pH敏感型水凝胶的制备及对甲基紫吸附性能研究

以N-异丙基丙烯酰胺和海藻酸钠(SA)为主要原料,制备了具有pH敏感型的智能水凝胶。探究了不同海藻酸钠、引发剂、交联剂等配比的凝胶在不同pH值环境下的溶胀性能,并对制备的凝胶进行甲基紫的吸附性能测试。结果表明:碱性条件下,凝胶溶胀度随SA用量的增加而增大,酸性条件下则相反;凝胶的溶胀度随交联剂用量的增加而减小;引发剂用量为3%时凝胶的溶胀度较高;凝胶在适宜条件下对甲基紫溶液有良好的吸附性能。     

聚氨酯-聚丙烯酰胺复合荧光水凝胶的合成及其性能

以不同相对分子质量聚乙二醇为软段,引入N,N-二羟乙基苯胺-?-三联吡啶(TPPDA)荧光分子,原位聚合制备了3种荧光水性聚氨酯(FWPU1~3);将丙烯酰胺(AM)引入FWPU中,制备了一系列不同AM添加量的聚氨酯-聚丙烯酰胺复合荧光水凝胶(FWPUH1~6)。采用FTIR、固体紫外吸收和荧光光谱表征了TPPDA和复合荧光水凝胶的结构及荧光性能。结果表明,相比TPPDA,复合荧光水凝胶的主要紫外吸收峰发生红移,最大荧光发射波长蓝移,荧光发射强度明显增强;且随着软段PEG相对分子质量的增大以及AM加入量的增加,样品的荧光强度增大。FWPU3和AM质量比为5∶4(FWPUH6)时,水凝胶荧光强度最大,与TPPDA相比,荧光强度增加约9.5倍,荧光量子产率也提升了近56%;FWPUH3达到最大平衡溶胀比,为9.95;FWPUH2的压缩强度最大(0.70 MPa);FWPUH2和FWPUH5的软段玻璃化转变温度和硬段玻璃化转变温度分别为–32.1、–46.0℃和96.5、105.7℃。     

P(AM-AMPS)水凝胶的制备与性能研究

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸铵((NH)S0)和亚硫酸氢钠(NaHSO)为引42283发剂,采用静置水溶液法合成PAM-AMPS水凝胶。讨论了引发剂、交联剂、单体配比、单体浓度、pH值等因素对产物吸水性能的影响。结果表明,合成的水凝胶具有一定的吸水性、吸盐性。()     

黄原胶接枝聚丙烯酸水凝胶的合成及对亚甲基蓝阳离子染料的吸附性能

以黄原胶和丙烯酸为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,在水溶液中合成黄原胶接枝聚丙烯酸(XG-g-PAA)水凝胶,考察了pH值、吸附时间、阳离子染料亚甲基蓝(MB)的初始浓度等对水凝胶吸附性能的影响,研究了水凝胶对MB的等温吸附行为。结果表明,当pH值大于5.0时,XG-g-PAA水凝胶对MB有较大的吸附量;水凝胶吸附平衡时间为5 h;室温下随着MB初始浓度的增大,水凝胶对MB的吸附量较大;水凝胶对MB的吸附行为符合Freundlich吸附等温模型,其相关系数为0.985 54,吸附过程以化学吸附为主。     

温度敏感性P(NIPA-co-AA)印迹水凝胶的制备及对印迹分子的吸附性能研究

本研究以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、丙烯酸(AA)为原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,苯酚和水杨酸为印迹分子,采用自由基聚合法制备P(NIPAAm-co-AA)分子印迹水凝胶。不同组分含量的凝胶显示出不同的LCST和溶胀率。将凝胶置于含有苯酚和水杨酸的溶液中,凝胶可在低温下对印迹分子有较强的选择性吸附性,而在LCST温度以上印迹分子吸附能力下降。这种具有温度敏感的印迹水凝胶可用于对目标分子的吸附与分离。     

一种电子传感器封装用聚氨酯凝胶的研制

以端羟基聚丁二烯、邻苯二甲酸二辛酯、MDI、聚醚多元醇,N,N-二(2-羟基丙基)苯胺等为主要原料合成一种电子传感器封装用的双组分聚氨酯凝胶。本实验对影响聚氨酯凝胶的硬度,体积电阻率,操作性能的因素作了研究。