聚丙烯酰胺疏水缔合水凝胶的合成EI北大核心CSCD

以丙烯酰胺(AM)和自制疏水大单体(MM)及十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为原料,利用胶束共聚的方法,合成了一系列疏水缔合水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱对凝胶结构进行了表征,并对凝胶的溶胀行为进行了测试。结果表明,室温下,水凝胶的溶胀率随疏水大单体含量的增加而增大,溶胀达到平衡所需时间缩短。随温度的升高,溶胀所需要的时间缩短;随SDBS浓度的增大,凝胶的溶胀率降低;1%的NaCl水溶液中,凝胶的最大溶胀率显著减小,继续增大NaCl水溶液的浓度,最大溶胀率无明显改变。由于起物理交联作用胶束的缔合和解缔合作用使凝胶具有良好的重塑性能和自愈合性能。     

聚乙烯醇/海藻酸钠复合水凝胶的制备及电场响应性能

将聚乙烯醇和海藻酸钠的混合水溶液通过凝固浴凝固,再通过反复冷冻-解冻的方法制备出交联的水凝胶。该水凝胶在NaCl水溶液中加直流电场后表现出溶胀、收缩、弯曲行为。该凝胶的弯曲速度和最大弯曲度随电压及NaCl溶液浓度的增加而增大,最大形变量随凝胶中的海藻酸钠含量的增加而增大。     

疏水改性PNIPA水凝胶的制备及在表面活性剂溶液中的性能

采用水溶液和水溶液胶束自由基聚合方法分别制备了聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶(PNIPA)和疏水改性PNIPA水凝胶：聚N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸甲酯(MA)／丙烯酸乙酯(EA)／丙烯酸丁酯(BA)／丙烯酸十二酯(DA)水凝胶。研究了凝胶的微观结构及不同结构的水凝胶在表面活性剂溶液中的溶胀行为。结果表明,PNIPA与疏水改性PNIPA水凝胶有着不同的微观形态结构;与PNIPA水凝胶相比,疏水改性PNIPA水凝胶在十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲溴化铵(CTAB)水溶液中的溶胀率增大,温敏性增强。疏水改性水凝胶在溶液中的溶胀行为与凝胶化学结构、溶液组成有关。对于疏水改性丙烯酸酯-NIPA共聚水凝胶,其溶胀率随丙烯酸酯碳链长度的增加而降低,在SDS溶液中的相转变温度远比CTAB溶液中的高,突变温度区间更宽。     

羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂在溶液中分子形态的研究

通过激光光散射和粘度法研究了羧甲基纤维素（ＣＭＣ）与烷基醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯（ＡＲ１２ＥＯｎ）的超声共聚物在溶液中的分子形态。结果表明，随活性大单体支链增长，共聚物分子尺寸增大；水溶液中的胶束粒子随共聚物的疏水性增强而增大，ＣＭＣ－ＡＲ１２ＥＯ３体系胶束聚集数最大；共聚物分子与胶束均呈棒状结构。共聚物水溶液的粘度主要取决于分子量和胶束缔合数，盐水溶液中的粘度异常行为与共聚物中引入的大单体活性及形成的胶束结构有关。     

多重响应性P(AAEA-co-DMAA)水凝胶的合成及其性能研究

以具有多重响应性的新型单体4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯(AAEA)和N,N′-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为原料,采用溶液自由基聚合法合成了具有多重响应性的水凝胶,研究了凝胶的溶胀行为以及在不同离子强度、温度、pH值条件下共聚水凝胶的响应性能。结果表明,随凝胶中AAEA含量的增加,凝胶的溶胀方式由Fick型转变为非Fick型;凝胶对外界离子强度、温度、pH值的变化产生响应,当NaCl浓度约为0.1mol/L时,凝胶的离子响应性出现较大的突变;随温度的升高,凝胶疏水性增大,85℃时凝胶的保水率只有60%;低pH值时,凝胶收缩,随pH值的增大,凝胶内P-AAEA部分解离加剧,静电斥力使凝胶溶胀。     

羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂在溶液中分子形态的…

通过激光光莠射和粘度法研究了羧甲基纤维素（ＣＭＣ）与烷基醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯（ＡＲ１２ＥＯｎ）的超声共聚物在溶液中的分子形态。结果表明，随活性大单体支锭增长，共聚物分子尺寸增大；水训的胶不粒子随共聚物的疏水性增强而增大，ＣＭＣ－ＡＲ１２ＥＯ３体系胶束聚集数最大；共聚物分子与胶束均呈棒状结构。共聚物水溶液的粘度主要取决于分子量和胶束缔合数，盐水溶液２中的粘度异常行为与共聚物中引入的大单体活性及形成的     

枝链有效聚集诱导型疏水缔合水凝胶的力学性能与溶胀行为

采用"胶束共聚"方法,设计合成一种以丙烯酰胺为亲水单体,"枝链"脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯为疏水单体,十二烷基硫酸钠为表面活性剂共聚的疏水缔合水凝胶。其中长烷基"枝链"通过有效疏水缔合作用构筑内部交联点支撑整个凝胶网络,秉承着内部微观结构制约宏观力学性能,通过微调凝胶内部有效枝链的聚集状态,最终力学性能、溶胀性能等发生一系列变化。具体为通过改变不同配比的表面活性剂和疏水单元深入考察对凝胶内部枝链诱导聚集状态、微观结构以及对拉伸性能、溶胀性能的影响。在探索中发现有趣的规律,即在有效疏水缔合作用最强、最佳时刻、表面活性剂与疏水单体的摩尔比为3,此时凝胶网络的有效聚集最紧密、结构最均匀且强度最高,其形态在水中可维持半年以上,且良好的自愈合性质将拓宽其应用领域。     

PAA-Na/PVA半互穿网络水凝胶的离子强度及pH敏感性

采用水溶液聚合法制备了聚丙烯酸钠(PAA-Na)/聚乙烯醇(PVA)半互穿网络水凝胶,研究了水凝胶在不同pH溶液、不同浓度NaCl与CaCl2溶液中的溶胀行为,结果表明,溶胀比随丙烯酸含量增大而增加,在碱性溶液中的溶胀度明显高于酸性溶液,溶胀平衡凝胶在酸性及碱性条件下均出现收缩,在pH=2和pH=12溶液中反复交换时,表现出可逆溶胀-退溶胀性能,具有较好的pH敏感性,凝胶在不同浓度NaCl与CaCl2溶液中溶胀性表明,溶液的离子强度及阳离子的电荷数对凝胶溶胀行为有较大影响。     

疏水改性聚N-异丙基丙烯酰胺的性能及对溶液组成的依赖性

采用自由基胶束水溶液聚合方法制备了疏水改性聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶(P(NIPA-co-MA／EA／BA／DA)),研究了该类水凝胶和PNIPA水凝胶在去离子水及NaCl、Na2SO4、乙醇水溶液中的溶胀行为及与温度的关系。结果表明,聚合物水凝胶在水溶液中的行为与凝胶化学结构、温度、水溶液中的溶质的种类和含量有关。     

含氟丙烯酰胺共聚物的合成及性能

为制备性能较好的疏水缔合聚合物,以1H,1H,2H,2H-十七氟癸烷丙烯酸酯(HFA)为疏水单体,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为水溶性单体,采用胶束聚合法合成了含氟丙烯酰胺共聚物(FPAM)。使用红外、荧光、扫描电镜等方法对FPAM结构进行表征,研究了FPAM的耐温、抗盐及抗剪切性能。结果表明,聚合产物结构与疏水单体加量有关,在聚合体系中加入含氟疏水单体后,聚合产物的相对分子质量降低;FPAM中HFA单体结构单元含量先随HFA加量的增加而增大,由于含氟疏水单体的空间位阻效应,当HFA质量分数大于0.4%之后变化趋势变缓。FPAM聚合物中含有HFA强疏水性单体结构单元,在水溶液中会发生疏水缔合作用,到达一定浓度后会形成超分子聚集体,FPAM的临界缔合浓度为300~400mg/L,与相对分子质量较高的丙烯酰胺-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物相比,含氟疏水缔合聚合物FPAM具有更强的增黏能力和更好的耐温、抗盐及抗剪切性能,可望用于油气开采领域。     

温度响应型PNIPAM/γ-PGA水凝胶正渗透汲取剂的制备及其性能评价

采用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和γ-聚谷氨酸(γ-PGA)为合成单体,制备温度响应型半互穿网络聚合二元水凝胶,利用红外光谱和扫描电镜对其结构和形态进行表征,研究不同单体配比条件下水凝胶的溶胀和退溶胀性能,并考察二元水凝胶作为正渗透汲取剂的应用效能.结果表明,二元水凝胶具有明显的孔状结构,其平衡溶胀率随γ-PGA单体比例的增加而升高,在NIPAM∶γ-PGA(质量比)=5∶1时,平衡溶胀率为40.3g/g;在40℃下持续脱水6h,脱水率可达80%以上.将所制备的二元水凝胶作为正渗透汲取剂时,0.5h内的水通量为1.1~1.4L/(m~2·h),且重复利用效果较好.随着原料液NaCl浓度不断升高,水通量逐渐降低,当原料液NaCl浓度为2g/L时,0.5h内水通量约为1.0L/(m~2·h).     

阳离子化壳聚糖水凝胶电刺激响应行为

通过将壳聚糖季铵盐化改性并交联制备了一种新型阳离子化壳聚糖水凝胶,研究了凝胶的溶胀性能和电刺激响应行为。结果表明,该凝胶在NaCl溶液中其平衡溶胀率随NaCl离子强度的增大而减小。在NaCl溶液中于非接触直流电场作用下,该凝胶向电场正极弯曲,弯曲速度和应变随外加电压的增大而增大,并随NaCl离子强度的增大到0.15处出...     

壳聚糖交联温敏性水凝胶的制备与性能

利用N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)为交联剂,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、衣康酸(IA)为单体,利用水溶液自由基聚合反应合成了P(NIPAAm-co-IA)水凝胶。研究了水凝胶的相转变性质、低临界溶解温度(LCST)和溶胀性能。该类水凝胶在32℃左右具有明显的相转变特性,其LCST随衣康酸用量的增加而增大,交联剂的用量对水凝胶的LC-ST值无显著影响。水凝胶的溶胀性能具有较为明显的温度依赖性和介质依赖性,其饱和溶胀度与NIPAAm/IA的比例、交联密度及溶胀介质有关。     

HEC/SiO2有机-无机杂化材料的制备与性能

以羟乙基纤维素 (HEC)和四甲氧基硅烷 (TMOS)为原料 ,利用溶胶 凝胶技术 ,通过TMOS在HEC水溶液中的水解 缩聚反应制得了HEC SiO2 凝胶材料。探讨了反应体系pH值、H2 O与TMOS的体积比率和HEC用量等因素对HEC TMOS水解 缩聚体系凝胶时间和光学性能的影响。借助差示扫描量热法考察了HEC SiO2 杂化材料的热性能 ,并利用扫描电镜观察了HEC凝胶与SiO2 凝胶复合前后的微观结构特征。结果表明 ,随着HEC用量和TMOS浓度的增大 ,水解 缩聚体系凝胶时间缩短 ,可见光透过率降低 ;随pH值的增大 ,可见光透过率降低 ,凝胶时间变化较为复杂 ;HEC SiO2 杂化材料是以HEC凝胶为柔性连续相 ,SiO2 凝胶为刚性分散相的两相体系 ,该体系热性能较好 ,玻璃化转变温度为 2 35℃     

自由基聚合法制备聚乙二醇双丙烯酸酯水凝胶

以过二硫酸胺(APS)/四甲基乙二胺(TMEDA)氧化-还原体系为引发体系,通过活性自由基溶液聚合法制备了交联网状聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)共聚物水凝胶支架,探讨了APS/TMEDA的引发聚合机理。研究结果表明,单体分子量越大,凝胶化时间越短,凝胶化时间随着PEGDA单体浓度的增大、温度的升高和加速剂用量的增大而减小。研究了不同单体浓度对水凝胶溶胀度及力学性能的影响,结果表明,单体溶液浓度越大,水凝胶的平衡溶胀率越小、压缩模量越强。     

苯乙烯/黏土协同作用对瓜尔胶复合高吸水凝胶性能影响

在瓜尔胶-g-聚丙烯酸钠/无机黏土(GG-g-PNaA/Clay)体系中引入疏水单体苯乙烯(St)参与接枝共聚,水溶液聚合法合成了瓜尔胶-g-聚(丙烯酸钠-co-苯乙烯)/无机黏土(GG-g-P(NaA-co-St)/Clay)复合凝胶。用红外光谱、紫外光谱和扫描电镜对复合凝胶进行了表征,考察了St与无机黏土的协同作用对凝胶三维网络和溶胀性能的影响。实验结果表明,当黏土的质量分数为10%时,随着St的加入,凝胶平衡溶胀倍率(Qeq)呈现先增大后降低趋势;当St质量分数为1.5%时,凝胶Qeq达到最大值。St与凹凸棒黏土、海泡石和蛭石协同作用,不仅使复合凝胶表面形貌粗糙度增加,孔洞增多,而且也使Qeq分别提高了48.9%、50.3%和37.5%。此复合凝胶在0.9%NaCl溶液和一定pH溶液中的Qeq也明显提高,并且经过5次溶胀-去溶胀平衡后,均表现出良好的盐和pH响应性。     

聚乙烯醇水凝胶的制备及性能

利用冷冻-解冻法制备聚乙烯醇(PVA)水凝胶,研究了不同因素对PVA水凝胶力学性能和溶胀特性的影响。结果表明,PVA水凝胶是一种典型的粘弹性材料,在一定应变区内,材料的拉伸模量随应变的增加而增大;拉伸强度和平均拉伸模量随PVA水溶液的浓度和冷冻-解冻循环次数的增加而增强,凝胶的最大拉伸强度和拉伸模量分别为2.27 MPa和0.95 MPa。溶胀特性研究显示,PVA水凝胶在生理盐水中的平衡溶胀比小于其在蒸馏水中的平衡溶胀比;凝胶的平衡溶胀比随浓度和冷冻-解冻次数的增加而下降,其下降趋势满足幂函数的变化规律;水凝胶的溶胀过程符合溶胀动力学方程。     

高强度疏水缔合水凝胶的重塑性能机理

将丙烯酰胺和少量的疏水单体辛基酚聚氧乙烯(4)醚丙烯酸酯溶解于十二烷基硫酸钠水溶液中,采用胶束共聚的方法成功制备了疏水缔合水凝胶(HA-gels)。HA-gels除具有良好的力学性能以外,还具有重塑性能。为了研究HA-gels的重塑性能,对其应力松弛行为进行了表征。研究结果表明,HA-gels应力松弛过程可以分为四个阶段:第一阶段是交联点间亲水长链的应力松弛过程;第二阶段是交联点间亲水长链已经高度取向;第三阶段是交联网络的结构重排过程;第四阶段是HA-gels的应力完全消除。因此,HA-gels内的交联点在外力的作用下可以解缔合和重新缔合来实现交联网络的结构重组,从而赋予了HA-gels的重塑性能。     

海藻酸钙水凝胶对电刺激的响应行为

以CaCl2为交联剂采用浸渍法制备了海藻酸钙水凝胶,研究了海藻酸钙水凝胶的溶胀吸水率及其电刺激响应行为．结果表明,在NaCl水溶液中,海藻酸钙水凝胶的平衡溶胀比随着NaCl溶液浓度的增大而增大,随着交联剂CaCl2溶液浓度的增大而减小．海藻酸钙水凝胶在NaCl水溶液中在非接触直流电场作用下向负极弯曲,其弯曲速度、弯曲偏转程度和应变随着外加电场强度的增大而增大,随着NaCl溶液离子强度的变化在离子强度I=0．03时出现临界最大值,随着交联剂CaCl2溶液浓度的增大而减小．在周期性电场作用下,海藻酸钙水凝胶的弯曲响应行为具有良好的可逆性．     

聚丙烯酰胺/丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶的制备和性能

以丙烯酸、丙烯酰胺为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,利用水溶液聚合法和乙醇致孔法制备了聚丙烯酰胺/丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶.采用红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等分析技术对水凝胶进行了表征,研究了水凝胶的溶胀行为和吸0.9％NaCl(质量分数,下同)盐水的能力.实验结果表明,该多孔水凝胶具有较快的吸水速率,其最高吸水倍率可达3600g/g,吸0.9％NaCl盐水倍率最大可达120g/g,凝胶粉末能在8min内达到溶胀平衡.