单体组成对水凝胶接触镜材料结构的影响

以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N乙烯吡咯烷酮(NVP)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)或者甲基丙烯酸丁酯(BMA)为原料,采用本体共聚法制备水凝胶角膜接触镜材料。采用环境扫描电子显微镜(ESEM)研究各单体对水凝胶结构的影响,结果表明,在溶胀状态下,HEMA的均聚物水凝胶结构均匀,而HEMA与NVP共聚物水凝胶在微米层次上出现含水量不均;在脱水状态下,HEMA的均聚物以及HEMA与NVP共聚物表现出均匀的结构,HEMA与AM共聚物呈纤维状,而HEMA、NVP与MMA、EMA或者BMA共聚物均出现微米级塌缩。     

NVP/HEMA/RMA共聚水凝胶溶胀性能研究

采用本体聚合法,制备了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)/甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、NVP/HEMA/EMA(甲基丙烯酸乙酯)和NVP/HEMA/BMA(甲基丙烯酸丁酯)3种不同的共聚水凝胶材料,并用重量法和TG法研究了这3种不同组成水凝胶的溶胀性能.研究结果表明:加入疏水性单体甲基丙烯酸酯类,共聚水凝胶溶胀性能下降,由于EMA与HEMA结构相似,相容性好,其对溶胀性能的影响比BMA的影响小.     

N-乙烯吡咯烷酮/甲基丙烯酸-β-羟乙酯/甲基丙烯酸酯共聚物水凝胶中吸附水的状态

用过氧化二苯甲酰作为引发剂,合成了几种N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)/甲基丙烯酸酯(RMA)共聚物水凝胶,用差热扫描量热法(DSC)和热重法(TG)对这些亲水凝胶中吸附水的状态进行了研究和比较.结果表明,水凝胶中水的状态大致可分为自由水、可冻结的结合水和非冻结的结合水.不同的RMA与NVP和HEMA共聚,溶胀度不同,其吸附水中不同状态水的含量也有所差异.     

甲基丙烯酸-2-羟基乙酯-co-N-乙烯-2-吡咯烷酮水凝胶结构及溶胀行为研究

为探讨甲基丙烯酸-2-羟基乙酯（HEMA）-co-N-乙烯-2-吡咯烷酮（NVP）共聚物水凝胶薄膜的溶胀性能,以2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮（1173）为光引发剂,二乙二醇甲基丙烯酸酯（DEGDMA）为交联剂,用紫外灯在室温下合成不同配比的HEMA-co-NVP共聚物薄膜。FTIR证实了共聚反应,热重（TG）测试显示薄膜结构中易分解的组分含量随着单体NVP含量的增加而增加。共聚物溶胀实验结果表明：随着交联剂含量的增加,水凝胶平衡溶胀率（EWC）下降;随着单体NVP含量的增加,材料的EWC上升,共聚水凝胶的溶胀过程趋于Case-Ⅲ型;随着温度的升高,材料的EWC降低,溶胀过程趋向Fick溶胀。     

HEMA-NVP共聚物表面性能研究

室温下,以质量分数为0.2%的2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)为引发剂,0.5%的二乙二醇甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,在紫外光照下合成了甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)-N-乙烯吡咯烷酮(NVP)二元共聚物水凝胶.探讨了共聚物表面的润湿性、脱水性及对牛血清蛋白(BSA)的吸附性.试验表明,材料薄膜表面接触角随着NVP含量增大及接触时间的延长而减小;BSA通过物理作用吸附于水凝胶薄膜表面,BSA吸附量随时间延长及吸附液初始浓度升高而增大;随着共聚物中NVP含量的增大,BSA吸附量增大,而释放量减小;脱水试验表明水凝胶薄膜的脱水速率随NVP及交联剂含量的增大而减小.     

共聚物水凝胶的合成及其溶胀性能研究

以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂，合成了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)-甲基丙烯酸肛羟乙酯(HEMA)-甲基丙烯酸丁酯(BMA)共聚物水凝胶，可作为软性角膜接触镜材料。探讨了不同比例的NVP、HEMA、BMA对材料溶胀性能的影响。     

共聚物水凝胶温度及pH敏感行为的研究

用自由基聚合法合成了NVP／HEMA和NVP／HEMA／AAm共聚物水凝胶材料,研究了温度、pH值、离子强度等因素对凝胶溶胀性能的影响。结果表明水凝胶的溶胀度随着温度的升高而减少;水凝胶在酸性溶液中溶胀,在碱性溶液中收缩,显现出良好的pH值敏感性;水凝胶的溶胀度随着离子强度的增加而减少。     

HEMA共聚物水凝胶中水的存在状态

用过氧化二苯甲酰(BPO)作为引发剂，合成了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)／甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)和NVP/HEMA／甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚物水凝胶，用差热扫描量热法(DSC)和热重法(TG)对这些亲水凝胶中吸附水的状态进行了研究．结果表明，水凝胶中水的状态大致可分为自由水、可冻结的结合水和非冻结的结合水．不同用量的MMA与NVP和HEMA共聚，溶胀度不同，其吸附水中不同状态水的含量也有所差异，结果表明，随着MMA含量的增加，水凝胶中非冻结结合水的含量也增加。     

NVP-HEMA角膜接触镜材料的透氧性能

以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂，N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)在一定温度下共聚得水凝胶，可作为软性角膜接触镜材料．实验发现，随NVP含量的增大，水凝胶的含水量越大，透氧性增大，水凝胶材料的透氧率(Dk／L)的倒数与其厚度成正比．并自行设计了一套角膜接触镜材料透氧性能的测试装置、     

蛋白质在水凝胶角膜接触镜上的吸附及对膜渗透性能的影响

以牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白，通过紫外分光光度法测定了BSA在共聚物水凝胶膜材料上的吸附量．研究了泪液中蛋白质在甲基丙烯酸-β-羟乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮(HEMA—NVP)亲水性共聚物水凝胶的吸附情况．结果表明，蛋白质的吸附量随着吸附时间的增长而增大，4天基本达到吸附平衡．蛋白质在水凝胶上的吸附量随着水凝胶的平衡含水量增大而增大，吸附的蛋白质降低了水凝胶的离子通透性和透氧性．     

钾钠离子在无规共聚物水凝胶中的渗透扩散行为

以偶氮二异丁腈为引发剂,合成了一系列N-乙烯吡咯烷酮(NVP)/甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEM A)共聚物水凝胶材料。自行设计了测定水凝胶材料透离子性能的装置。研究结果表明,离子在致密高分子膜中的渗透过程符合溶解-扩散机理,随着NVP含量的增加,材料的离子扩散系数P增大,渗透率与高分子的链段活动性和自由体积有关,共聚物水凝胶中钾、钠离子的扩散系数P与聚合物的水化度H之间可以用“自由体积”理论描述。结合水对氧气和离子在水凝胶中的扩散几乎没有贡献,离子在水凝胶的渗透主要是通过水凝胶中的自由水进行传递。     

交联剂对PVP/PCL共聚凝胶性能的影响

研究了N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)、戊二醛(GDA)两种交联剂对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/聚己内酯(PCL)共聚水凝胶性能的影响。交联剂含量低于NVP的0.7%时,GDA交联凝胶平衡溶胀率ESR较高,高于0.7%时,NMBA交联凝胶的ESR较高。DSC分析表明,GDA交联凝胶结合水含量较高。NMBA、GDA交联凝胶的Fick动力学参数n分别为0.462、0.267,说明GDA交联凝胶的溶胀过程偏离Fick模型。降解实验表明,GDA交联凝胶中PCL降解较慢。力学性能测试表明,GDA交联凝胶表现出较高的断裂强度和断裂伸长率。     

适用于准固态染料敏化太阳能电池的聚合物凝胶电解质P(HEMA-NVP)的研究

以甲基丙烯酸羟基乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮为单体,采用溶液共聚法制备了一系列的P(HEMA-NVP)共聚物。利用此共聚物固化液态电解质得到准固态电解质。考察了NVP用量、引发剂用量(AIBN)以及交联剂用量对准固态电解质电导率的影响。经过优化后,这种共聚物形成的准固态电解质最高室温电导率为6.15mS/cm,利用此电解质组装的染料敏化太阳能电池在100mW/cm2(AM1.5)的模拟光照下,其短路电流、开路电压、填充因子和光电转化效率分别为14.83mA/cm2、615mV、0.5721、5.22%。     

生物降解型交联PVP材料的制备和性能

合成了一种具有双烯丙基的聚乙二醇和聚乳酸三嵌段共聚物(PLA-b-PEG-b-PLA)的生物可降解交联剂,并以偶氮二异丁氰(AIBN)为引发剂与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)交联制备了一种新型可降解交联膜材料.研究了丙交酯和PEG的投料比对交联剂粘度的影响和交联剂含量和分子量对膜材料的吸水率、接触角和力学强度的影响,初步研究了交联膜材料的降解性能.结果表明:随着丙交酯含量的增加,交联剂的特性粘度增加;随着交联剂含量的增加,膜材料的吸水率减小,接触角增大,拉伸模量增加,断裂伸长率先增加后减小;随着交联剂分子量的增加,膜材料的吸水率和接触角均有增加;对降解性能的研究表明,在降解初期膜材料的质量损失率线性地增加,在降解后期剧烈增加.     

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...     

Hierarchical Hydrogen Bonds Directed Multi‐Functional Carbon Nanotube‐Based Supramolecular Hydrogels

Supramolecular hydrogels (SMHs) are three‐dimensional networks filled with a large amount of water. The crosslinking force in the 3D network is always constructed by relatively weak and dynamic non‐covalent interactions, and thus SMHs usually possess extremely high susceptibility to external environment and can show extraordinary stimuli‐responsive, self‐healing or other attractive properties. However, the overall crosslinking force in hydrogel networks is difficult to flexibly modulate, and this leads to limited functions of the SMHs. In this regard, hierarchical hydrogen bonds, that is, the mixture of relatively strong and relatively weak hydrogen bonds, are used herein as crosslinking force for the hydrogel preparation. The ratio of strong and weak hydrogen bonds can be finely tuned to tailor the properties of resultant gels. Thus, by delicate manipulation of the overall crosslinking force in the system, a hydrogel with multiple (thermal, pH and NIR light) responsiveness, autonomous self‐healing property and interesting temperature dependent, reversible adhesion behavior is obtained. This kind of hierarchical hydrogen bond manipulation is proved to be a general method for multiple‐functionality hydrogel preparation, and the resultant material shows potential for a range of applications.     

Resorbable polyacrylic hydrogels derived from vitamin E and their application in the healing of tendons

A hydrogel containing vitamin E (α-tocopherol) was prepared by free radical polymerization of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and α-tocopheryl methacrylate (VEMA), the latter being synthesized previously to its use. The hydrogel containing 20 wt % of VEMA showed equilibrium water content in the range of those of hydrogel networks, at any pH. The swelling of the hydrogel followed Fick's law, indicating that sorption of water molecules is controlled by diffusion, although the values of diffusion coefficients for the VEMA-containing hydrogel were lower than those of poly-HEMA in any medium. Surface characterization of the VEMA-containing hydrogel revealed a decrease in the surface energy of solid owing to a decrease of the polar component mainly. The application of finely powdered xerogel of HEMA–VEMA copolymer bearing 20 wt % of the vitamin E derivative gave a very fast and positive response showing an activated regeneration capacity, probably due to the stimulation of the cellular proliferation or the more plausible effect, the cellular protection associated to the antioxidant properties of the vitamin E residue. © 1999 Kluwer Academic Publishers