聚乙烯醇-壳聚糖水凝胶制备与溶胀行为的研究

研究了聚乙烯醇与壳聚糖质量比、溶剂醋酸溶液体积、交联剂戊二醛浓度等对聚乙烯醇-壳聚糖水凝胶溶胀性能的影响,正交实验的结果表明当聚乙烯醇与壳聚糖质量比为2、溶剂醋酸体积为100 mL、交联剂戊二醛的浓度为0.213 mol/L时凝胶溶胀度最大.凝胶溶胀度随着聚乙烯醇与壳聚糖质量比、交联剂戊二醛浓度的增大而减小,随着溶剂醋酸溶液体积增加而增大.     

原位复合纳米羟基磷灰石／聚乙烯醇水凝胶的制备及性能研究

原位合成方法制备了n—HA／PVA复合水凝胶．通过调节聚乙烯醇、纳米羟基磷灰石和水的含量，制备了不同配比的复合水凝胶．用燃烧实验、TEM、IR和XRD等对材料的组成和结构进行了表征，并测定了水凝胶的力学性质．结果表明，PVA高分子空间三维结构对羟基磷灰石晶体的原位水热生长有一定影响，复合水凝胶中n-HA与PVA有一定键合，两相分布均匀，羟基磷灰石的含量对复合水凝胶的力学强度有很大影响．     

电子束辐射制备pH敏感性聚乙烯醇水凝胶

应用电子束辐射交联技术制备了聚乙烯醇接枝丙烯酸(PVA-g-AAc)水凝胶。研究了pH值、AAc单体用量和辐照剂量等因素对PVA-g-AAc水凝胶溶胀率的影响。实验结果表明,在1 697cm-1处,PVA-g-AAc水凝胶的红外光谱图上出现强烈的羰基的C O特征峰,表明AAc成功接枝到PVA分子上;PVA-g-AAc水凝胶的溶胀率随PVA/AAc/H2O中AAc的质量分数和浸泡时间增加而增大;在pH=9.2时,PVA-g-AAc水凝胶具有显著的pH敏感性;辐射剂量为15kGy时,由PVA/AAc/H2O(1/1/20,质量比)混合溶液制备的PVA-g-AAc水凝胶具有较高的溶胀率;辐射剂量为5kGy时,由PVA/AAc/H2O(1/5/20,质量比)混合溶液制备的PVA-g-AAc水凝胶具有较高的溶胀率。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶的溶胀与力学性能

研究了酒精脱水和自然干燥对用作抗菌人工皮肤的CS/PVA复合水凝胶的脱水率和二次溶胀度的影响.结果表明,酒精脱水速率高于自然干燥脱水速率;酒精脱水后的CS含量为2%的CS/PVA复合水凝胶在37℃的二次溶胀度不亚于其自然干燥的二次溶胀度;壳聚糖的加入对CS/PVA复合水凝胶的抗拉强度影响不大,断裂延伸率则有明显提高.     

聚乙烯醇-壳聚糖水凝胶机械性能的研究

研究了聚乙烯醇与壳聚糖质量比、溶剂醋酸溶液体积、交联剂戊二醛浓度等对聚乙烯醇—壳聚糖水凝胶机械性能的影响,正交实验的结果表明当m(聚乙烯醇):m(壳聚糖)=4:1、溶剂醋酸体积为80 mL、交联剂戊二醛的浓度为0.213 mol/L时凝胶硬度最大;当m(聚乙烯醇):m(壳聚糖)=6:1、溶剂醋酸体积为100 mL、交联剂戊二醛的浓度为0.213 mol/L时凝胶破裂强度最大.     

聚乙烯醇水凝胶动态机械性能的温度依赖关系

研究了PVA水凝胶的动态力学性能.结果发现,在50℃以后,其模量随温度上升显著下降,说明物理交联的PVA水凝胶的氢键随温度升高被逐步打开,利用Arrhenius方程推算其活化能约为149.8 kJ/mol.当温度缓慢的下降,其氢键可以部分重建,与温度下降速率有明显的依赖关系.     

PVA/壳聚糖/淀粉水凝胶的制备和性能

采用反复冷冻-解冻法制备了一系列的PVA/壳聚糖/淀粉水凝胶.测试了共混膜的力学性能、脱水率和溶胀度.结果表明:壳聚糖含量为2.7%的水凝胶具有最大的断裂延伸率,拉伸强度也较高.淀粉和壳聚糖的加入,改变了复合水凝胶的脱水率和溶胀度.     

pH/温度双重敏感高分子水凝胶的合成及性能

选用具有优良pH敏感的丙烯酸(AAc)及温敏性的N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为基本原料,制备了pH/温度双重敏感水凝胶,系统研究了丙烯酸系水凝胶的基本物理性能(密度、平均分子量、交联密度、平衡态水含量、固定电荷密度等),表征了水凝胶在不同离子强度下的溶胀、退溶胀性能,并对其响应机理进行了探讨,同时对水凝胶的机械性能进行测试。结果表明:pH/温度双重敏感水凝胶的溶胀情况受pH值和温度2个因素控制,在同一温度下,pH值越高,溶胀率越高;在同一pH值下,温度越高,溶胀率越低。     

聚丙烯酸盐水凝胶的制备

以丙烯酸镁和丙烯酸钙为单体,乙二醇二丙烯酸酯为交联剂制备了聚丙烯酸盐水凝胶,对其结构、形态和溶胀性能进行了研究.实验表明:聚丙烯酸盐水凝胶具有相互连通的孔洞结构;交联剂的用量是影响水凝胶溶胀速率和溶胀度的一个重要因素,当交联剂用量较低时,水凝胶显示出较快的溶胀速率和较大的溶胀度;聚丙烯酸盐水凝胶具有明显的温度敏感性和pH敏感性.     

点击化学反应原位制备海藻酸钠水凝胶

合成了叠氮基和炔基海藻酸钠,并利用亚铜离子催化的叠氮基与炔基之间的环加成点击化学反应制备了海藻酸钠水凝胶.用FT-IR对水凝胶的结构进行了表征.扫描电镜和溶胀行为的研究表明通过点击化学制备的海藻酸钠水凝胶具有较大的孔径和pH敏感性,是潜在的生物医用材料.与其它通过化学交联制备海藻酸钠水凝胶的方法相比,本方法制备条件温和、快捷方便.     

聚乙烯醇-聚丙烯酰胺互穿网络水凝胶的制备及吸附性能

采用聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)为原料,戊二醛(glutaraldehyde)为交联剂,制备了一种互穿网络(IPN)水凝胶。用傅立叶红外光谱仪对其结构进行表征,研究了PVA和PAM按不同配比及交联剂的不同用量制备的IPN水凝胶的吸水性和Cu²⁺的吸附性,主要探讨了吸附时间、pH、吸附温度等对吸附Cu²⁺的影响,分析了吸附行为及其动力学特性,并对其吸附机理做出了初步探讨。结果表明：在本实验研究范围内,30wt.% PAM含量的PVA-PAM IPN水凝胶在pH=5时对Cu²⁺的吸附效果最佳;在一定温度范围内,PVA-PAM IPN水凝胶对Cu²⁺的平衡吸附量随温度升高而增大;吸附行为符合准一级和准二级动力学方程,扩散机制为颗粒内扩散和膜扩散双重作用。     

聚乙二醇/聚丙烯酸共混水凝胶的制备与表征

用热引发水溶液聚合法制备了聚乙二醇/聚丙烯酸共混水凝胶.研究了聚乙二醇(PEG)分子量、反应时间、引发剂含量对反应转化率的影响,并对其进行了溶胀度、DSC等的表征.结果表明随着PEG分子量的增加其转化率逐渐增大,随着反应时间的增加,凝胶转化率增大,当反应进行到5 h时,转化率基本不变,当PEG和AA的含量一定时,凝胶转化率随引发剂含量的增加而增大,当引发剂含量为PEG和AA总量的0.5%左右时,凝胶转化率最大.     

聚乙二醇凝胶的制备及其溶胀性能研究

以丙烯酰氯和聚乙二醇（PEG）为原料,合成了聚乙二醇大分子单体,用过硫酸铵为引发剂,N,N亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用溶液聚合法制备聚乙二醇交联凝胶。探讨了单体分子量、温度、交联剂等因素对PEG凝胶溶胀性能的影响,结果表明：当温度为45℃,单体分子量为20000,交联剂浓度为0.2wt%时,凝胶的溶胀程度最大。此外,差式扫描量热仪（DSC）的结果显示,聚乙二醇在交联网络中不能结晶。     

PVA-蚕丝复合水凝胶的制备与性能评价

选用高分子聚乙烯醇（PVA）和脱胶后的蚕丝为原料,采用反复冷冻-融化法制备PVA-蚕丝复合水凝胶.在去离子水溶液中浸泡,并通过称重法研究复合水凝胶的溶胀特性以及蚕丝的含量对其溶胀性能的影响.采用平头圆柱压头测定复合水凝胶的压缩弹性模量并依据国标GB1685-82测量复合水凝胶的应力松弛特性.用S-3000N型扫描电镜表征PVA-蚕丝复合水凝胶的微观结构.结果表明：在去离子水中,复合水凝胶的溶胀趋势基本一致,而且溶胀比均随着蚕丝含量的增高而降低;PVA-蚕丝复合水凝胶的弹性模量和应力松弛速率均随着蚕丝添加量的增高而增高;丝胶与聚乙烯醇有良好的结合性,蚕丝的加入使PVA基体结构的方向性增强.     

温敏性水凝胶制备及灭火性能研究

为了扩展胶体灭火剂应用范围,进一步提高灭火效率,采用相分离法合成了P(NIPA-coSA)温敏性高分子水凝胶.采用FT-IR傅里叶红外光谱、表面张力仪和黏度仪表征了产物结构、温敏性能及相关物理参数.根据GB 17835—2008搭建了A类灭火实验台,并对比研究了水、普通胶体和温敏性水凝胶的灭火效果.结果表明:合成产物为目标产物P(NIPA-co-SA);环境温度超过临界相转变温度后,水凝胶发生体积相转变而凝胶化,表面张力低、黏度大;作为温度敏感性泡沫液最佳使用质量分数为0.3%,能够有效扑救A类固体火灾,灭火效果优于水及普通胶体灭火剂.     

水凝胶-固定化酶复合物的制备和性能研究

采用原位复合的方法,将固定有葡萄糖氧化酶(GOD)的多孔SiO_2荧光纳米复合粒子复合在具有温度响应的智能水凝胶聚-N-异丙基丙烯酰胺中,制备了水凝胶-固定化酶复合物。利用场发射扫描电镜、红外光谱和DSC差热分析仪等对其进行表征。研究了pH、温度和给酶量对复合物催化性能的影响,获得了复合物的最佳制备条件。研究了在不同温度下复合物对葡萄糖氧化的酶催化开-关效应。为研制检测葡萄糖和胆固醇的多参数光纤生物传感器打下了基础。     

聚醚-壳聚糖水凝胶溶胀性能的研究

以壳聚糖和聚醚为原料,戊二醛为交联剂,在醋酸溶液中合成了聚醚-壳聚糖水凝胶.研究了凝胶温度、聚醚与壳聚糖的质量比、交联剂浓度等对半互穿网络水凝胶溶胀性能的影响,并采用正交实验对工艺条件进行了优化.实验结果表明:反应温度为45℃,聚醚和壳聚糖的质量比为0.4,戊二醛浓度为0.05 mol/L,其凝胶溶胀度最大.聚醚-壳聚糖凝胶是pH敏感性水凝胶.     

温敏性水凝胶的溶胀模型和仿真

采用沉淀聚合法合成了不同共聚组成的亚微米级N 异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺（NIPA-AM）共聚物水凝胶粒子，利用光子相关光谱（PCS）技术测定其在水中的温敏相变行为.结果表明，随着亲水性单体丙烯酰胺摩尔分数的增大，水凝胶粒子粒径增大.考虑交联剂交联效率和物理交联作用的影响，修正了Flory-Rehner弹性理论，并结合Choi混合自由能理论模型，提出了一种水凝胶体积相变热力学理论模型.模型计算结果与试验结果吻合很好，说明该模型能够准确预测共聚水凝胶的温敏溶胀行为.     

戊二醛交联聚乙烯醇膜在醇/水介质中溶胀性能的研究

制备了用含有戊二醛的混合交联剂化学交联聚乙烯醇（PVA）的渗透蒸发优先透水膜，测定了在不同乙醇浓度下膜的溶胀度，研究了聚合物的聚合度、浸泡时间、浸泡温度对膜溶胀度的影响．结果表明：以含戊二醛的混合交联剂化学交联PVA制备而成的均质膜对水具有优先选择性．随着PVA聚合度的增大，膜的溶胀度增大；随浸泡液浓度的升高，膜的溶胀度升高，膜中吸附溶解的乙醇含量升高，但总小于浸泡液中乙醇含量；随浸泡时间的延长，膜中吸附溶解的液量增多，但在0．5h已基本达到溶胀平衡；随浸泡液温度的提高，膜的总溶胀度升高．