辉光放电电解等离子体法制备羧甲基纤维素/聚乙二醇/丙烯酸高吸水性复合材料及其溶胀性能

在水溶液中,以丙烯酸(AA)、羧甲基纤维素(CMC)和聚乙二醇(PEG)为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,用辉光放电电解等离子体(GDEP)引发制备羧甲基纤维素/聚乙二醇/丙烯酸(CMC/PEG/AA)高吸水性复合材料。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和热重分析对复合材料的结构、形貌和热稳定性进行了表征;研究了复合材料在蒸馏水、雨水、0.9%NaCl溶液、黄河水和自来水中的溶胀行为。结果表明,CMC、PEG和AA发生接枝共聚形成高吸水性复合材料,组分间相容性好,表面出现深浅不均匀的沟壑、孔洞和凹槽,热稳定性能良好;复合材料在蒸馏水、雨水和0.9%NaCl溶液中的最大平衡溶胀率分别约为935 g/g、689 g/g、78 g/g;在黄河水和自来水中溶胀动力学行为表现出过溶胀平衡特性,即材料先发生溶胀,达最大值后再逐渐消溶胀到平衡。     

聚乙烯醇/聚丙烯酸/羟基磷灰石复合高吸水性树脂的制备及溶胀行为

以聚乙烯醇(PVA)、部分中和的丙烯酸(AA)和羟基磷灰石(HA)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法制备了聚乙烯醇/聚丙烯酸/羟基磷灰石(PVA/PAA/HA)复合高吸水树脂。考察了PVA用量对吸水性能的影响,研究了树脂在不同pH值溶液和不同阳离子盐溶液中的溶胀行为。结果表明,引入适量的PVA有利于树脂吸水性能的改善;树脂在pH=4～11较宽的范围内都能保持较高的吸水倍率,在CaCl2溶液中的溶胀动力学行为表现出明显的"过溶胀平衡现象"。     

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。     

聚丙烯酸类水凝胶的制备及其在碱性溶液中的pH敏感性

以（NH₄）₂S₂O₈和NaHSO₃为氧化-还原引发剂、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,采用自由基水溶液聚合方法,分别合成了聚丙烯酸（PAAc）、聚丙烯酰胺（PAAm）和系列丙烯酸（AAc）质量分数（fAAc）不同的聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）（P（AAc-co-AAm））水凝胶。进而分别对其在碱性缓冲溶液和NaOH溶液中的pH敏感行为进行了探讨。结果表明,PAAc和P（AAc-co-AAm）凝胶在2种溶液中均具有优良的pH响应行为,且在NaOH溶液中的溶胀比大于缓冲溶液中;而PAAm凝胶仅在NaOH溶液中具有pH敏感性。2种溶液中,随f（AAc）的增加,P（AAc-co-AAm）凝胶的平衡溶胀比（ESR）增大;但在缓冲溶液中,当f（AAc）≥20%时,P（AAc-co-AAm）凝胶的溶胀行为与PAAc相似,而当f（AAc）<20%时,其溶胀则同时表现出PAAc和PAAm凝胶的溶胀特性。溶胀机理分析表明,凝胶的溶胀主要受聚合物网络内静电排斥作用和离子屏蔽效应控制。     

欧车前胶-g-聚丙烯酸/黑云母高吸水性树脂的合成与溶胀行为

以欧车前胶（PSY）、丙烯酸（AA）和黑云母（BT）为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,过硫酸铵（APS）为引发剂,采用水溶液聚合法制备了欧车前胶接枝聚丙烯酸复合黑云母（PSY-g-PAA/BT）高吸水性树脂。考察了不同含量BT树脂在蒸馏水和盐水中的吸水倍率和溶胀行为。红外光谱和溶胀性能测试结果表明,...     

pH敏感聚乙烯醇/丙烯酸水凝胶制备及性能研究

采用自由基引发聚合制备了具有pH敏感性的聚乙烯醇(PVA)/丙烯酸(AA)共聚水凝胶,研究了PVA/AA水凝胶的溶胀动力学性能,在pH2-12范围内考察了PVA/AA水凝胶的pH敏感性。在pH=7时,PVA/AA水凝胶经过大约8小时的溶胀达到溶胀平衡,平衡溶胀率达到878g/g,当pH由4变化到7或由7变化到12时,PVA/AA水凝胶溶胀行为随水溶液pH有较大变化,表现出明显的pH敏感性。     

聚丙烯酸/活性炭复合凝胶的制备及溶胀行为

采用自由基溶液聚合的方法,以过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NNMBA)为交联剂,制备了聚丙烯酸(PAA)复合活性炭凝胶(PAA/AC)。考察了凝胶在生理盐水和不同pH值缓冲溶液中的平衡溶胀比及溶胀动力学,结果表明,活性炭能有效提高PAA凝胶的平衡溶胀比。蒸馏水中PAA/AC凝胶的平衡溶胀比可达到303(g/g),约为PAA凝胶平衡溶胀比的2.3倍;生理盐水(0.9%g/mL NaCl水溶液)中PAA/AC凝胶的平衡溶胀比可达到60(g/g),约为PAA凝胶平衡溶胀比的2.4倍;在实验设计的pH范围内PAA/AC凝胶的平衡溶胀比比PAA凝胶更高,具有更好的pH值敏感特性。     

聚丙烯酸钾／羧甲基纤维素钠半互穿网络水凝胶的两步水溶液合成及其药物释放

以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵和焦亚硫酸钠为氧化还原引发剂，采用新型两步水溶液聚合法制备了聚丙烯酸钾／羧甲基纤维素钠（PAA／CMC-Na）半互穿网络水凝胶．对其溶胀动力学、离子强度敏感性和pH敏感性进行了研究．探讨了PAA／CMC-Na半互穿网络水凝胶对荼碱的释放行为，实验结果表明所吸收的茶碱在盐溶液中90min内释放率可达90％，释放规律遵循Fiekian扩散机制。     

基于酵母发酵致孔的小麦麸质蛋白/聚丙烯酸钠复合多孔水凝胶的合成及溶胀性能

以1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）活化丙烯酸（AA）羧基与小麦麸质蛋白（WG）接枝交联,酵母菌素分解WG中淀粉等多糖产生的CO₂作为孔模板,水溶液中自由基聚合制备了WG/聚丙烯酸钠（PNaA）多孔复合水凝胶（WG/PNaA）。FTIR分析表明,WG链上-OH、-NH₂等与AA成功接枝,并与中和的丙烯酸钠（NaA）在N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）存在下聚合交联。场发射SEM（FESEM）证实,适量酵母菌素在WG体系中产生的CO₂可作为孔模板,在WG/PNaA网络中形成蜂窝状多孔结构,这种孔状结构不仅提高了WG/PNaA复合水凝胶在蒸馏水和生理盐水中的平衡溶胀倍率,也使其Schott's准二级动力学起始溶胀速率常数K_is提高至无酵母致孔样的5倍,Ritger半经验方程分析也证实其扩散系数n=0.5642,为non-Fickian溶胀,即孔状网络在凝胶溶胀初期有利于水分子快速扩散。考察了WG/PNaA复合水凝胶在蒸馏水-生理盐水、pH为2.2和7.4时磷酸缓冲溶液中的溶胀敏感性。结果表明,经过5次反复溶胀-去溶胀循环后仍具有良好的响应性,即多孔WG/PNaA复合凝胶同时具有灵敏可逆的盐和pH敏感性,为该水凝胶在药物控释领域应用提供了潜在可能。     

高吸水性树脂溶胀理论研究

高吸水树脂是一种新型功能高分子材料,具有高吸水性能和良好的保水性能.采用溶液热力学理论对高吸水性树脂的吸水机理进行探讨;同时,对树脂的凝胶在不同环境中的溶胀性能、溶胀动力学以及水在树脂中的扩散行为进行阐述.     

CMCTS-g-(PAA-co-PDMDAAC)两性聚电解质高吸水树脂的制备与性能

通过自由基引发的接枝共聚反应,使阴离子单体丙烯酸(AA)和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DM DAAC)在羧甲基壳聚糖(CM CTS)的分子链上接枝共聚,制得CM CTS-g-(PAA-co-PDM DAAC)两性聚电解质高吸水性树脂。采用红外光谱对产物的结构进行了表征。比较了单体摩尔投料比和外部溶液的pH值对产物吸水性能的影响,并对不同pH值下外部溶液的离子强度对产物吸水性能的影响进行了研究。     

羽毛蛋白-聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备及吸水性能

以羽毛蛋白、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酸胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合法制备了羽毛蛋白-聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂。研究了羽毛蛋白用量、引发剂用量、交联剂用量以及温度对树脂吸水倍率的影响,并考察了树脂的综合吸水性能。结果表明,树脂在蒸馏水和0.9%NaCl溶液中的吸水率分别为1152g/g和69.2g/g。树脂拥有较高的吸水速率,粒径80目以上的树脂在3min以内可达到吸水溶胀平衡,并且在较宽的pH值范围(pH=5～10)内的溶液中均有较高的吸水率。     

壳聚糖-g-聚丙烯酸/海泡石复合高吸水性树脂的制备及吸水性能

以海泡石、壳聚糖和丙烯酸为原料,在水溶液中通过接枝共聚反应合成了壳聚糖接枝共聚丙烯酸/海泡石复合高吸水性树脂。研究了交联剂、引发剂、丙烯酸和壳聚糖质量比、海泡石用量和不同脱水方法对复合树脂吸水倍率的影响,测定了不同海泡石含量复合高吸水性树脂的吸水速率。红外光谱分析结果表明,丙烯酸、壳聚糖和海泡石共同参与了接枝聚合反应。当海泡石含量为10%时,不仅可以提高复合吸水树脂的吸水倍率,而且还可以提高吸水速率。     

聚（丙烯酸-CO-丙烯酰胺）／腐殖酸钠／高岭土复合高吸水性树脂的制备及溶胀行为

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法合成了聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/腐殖酸钠/高岭土多功能复合高吸水性树脂。研究了腐殖酸钠和高岭土含量对吸水倍率的影响,同时考察了该树脂的吸水速率及溶液pH值和不同阴阳离子对吸水倍率的影响。结果表明,在腐殖酸钠∶高岭土=2∶3(质量比)时树脂具有最高的吸水倍率,其吸蒸馏水和0.9%(质量分数)NaCl溶液分别达到450 g/g和39 g/g。     

CMS-g-PAA高吸水性复合材料的制备及性能研究

以废弃全棉面膜基布(CMS)和丙烯酸(AA)为原料,采用自由基溶液聚合法制备CMS-g-PAA复合高吸水性材料,并用红外光谱(FTIR)进行表征。研究了吸水性、保水性及反复吸放液性能,采用准一级、二级动力学模型对其吸水溶胀过程进行模拟研究。结果表明,全棉面膜基布和丙烯酸单体之间发生了接枝共聚反应,所合成的CMS-g-PAA复合材料在去离子水和0.9%(质量分数)NaCl溶液的吸水倍率分别可达211.3g/g和45.5g/g,且溶胀过程符合准二级动力学吸附模型。在较高温度和一定压力下,CMS-g-PAA均具有良好的保水性能。反复吸放液性能测试表明循环8次后,去离子水和0.9%(质量分数)NaCl溶液的吸水倍率分别保持了最大吸水倍率的64.9%和44.4%。