智能聚氨酯水凝胶的合成及性能研究

以聚乙二醇(PEG-200、400、600)、二羟甲基丙酸(DMPA)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)及N,N'-二乙基丙烯酰胺(DEAAm)等为原料合成了3种对pH值、温度、离子强度等敏感的智能聚氨酯水凝胶,研究了智能聚氨酯水凝胶溶胀率(SR)受pH值、温度、离子强度等因素的影响.结果表明,合成的聚氨酯水凝胶具有良好的pH、温度、离子强度敏感性,并具有良好的溶胀-退胀可逆性.     

β-环糊精大分子单体/N-异丙基丙烯酰胺共聚水凝胶

采用顺丁烯二酸酐(MAH)对水溶性β-环糊精(β-CD)树脂(β-CD-EPI)进行了改性，合成出一种新型功能性大分子单体MAH-β-CD-EPI。通过MAH-β-CD-EPI与N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)共聚反应合成出温度及pH敏感性MAH-β-CD-EPI／NIPA水凝胶。用元素分析、红外光谱及DSC对水凝胶进行了表征。结果表明．水凝胶在所研究的NIPA含量范围内(53．0％～82．3％(质量)，均表现出明显的温度及pH敏感性，并且其体积相变温度(Tc)与它的组成及环境pH有关。     

淀粉/DMDAAC-AM接枝共聚物的合成及表征

以淀粉（St）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、丙烯酰胺（AM）为原料，采用Fe^2 -H2O2氧化还原引发体系，合成了接枝共聚物。研究了单体浓度和单体配比等因素对接枝体系的接枝率、单体转化率、阳离子度等因素的影响，得到了Fe^2 -H2O2-抗坏血酸引发淀粉接枝共聚反应的基本规律。采用红外光谱和核磁共振谱对接枝共聚物进行了结构分析。     

PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO复合材料的合成及性能

采用自由基聚合制备了二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)-烯丙基缩水甘油醚(AGE)-甲基丙烯酸(MAA)共聚物(PDMDAAC-AGE-MAA),进而与纳米ZnO复合,制备了PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO复合材料。通过核磁共振氢谱与透射电镜分别对聚合物和复合材料进行表征;将复合材料应用于织物整理中,考察了整理后织物的抗菌性和紫外吸收等性能。核磁共振氢谱表明PDMDAAC-AGE-MAA共聚物成功制备;核磁共振氢谱表明PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO复合材料具有核壳结构;经复合材料整理后织物对大肠杆菌具有良好的抗菌性和吸收紫外性能。     

二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物的合成及其吸水性能研究

选择二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAc)、丙烯酰胺(AM)为共聚单体,过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,乙二胺四乙酸二钠为助剂,通过逐渐滴加单体与引发剂的方法进行聚合反应,合成了二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物。探索了合成的最佳工艺条件,并对合成的目标产物进行了红外光谱表征,确保合成产物结构的正确性;对共聚物进行了热性能测试,5%热分解温度均大于260.6oC;吸水性能测试表明,共聚物对去离子水和0.9%NaCl水溶液吸水倍率可分别达318、69.2g/g。     

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.     

pH敏感性含糖共聚水凝胶Poly(AM/IA/VBG)的制备与性能

用4-乙烯基苄基胺与葡萄糖内酯反应合成了4-乙烯苄基葡萄糖酰胺单体(VBG)，然后以亚甲基双丙烯酰胺(BisA)为交联剂，与丙烯酰胺(AM)、衣康酸(IA)共聚得到含糖结构的三元共聚水凝胶。用热重分析对水凝胶的稳定性进行了表征。水凝胶的膨胀比随着VBG或IA含量的增加而下降；在低pH值或高pH值时水凝胶的膨胀比下降。随氯化钠浓度的提高，水凝胶的膨胀比下降。随着温度的升高水凝胶的膨胀比出现不同的变化，凝胶中VBG含量的增加，水凝胶的膨胀比随着温度的升高而下降，凝胶中IA含量的增加，水凝胶的膨胀比随着温度的升高反而升高。     

pH、离子强度敏感性壳聚糖水凝胶的合成及其对辅酶A的控制释放

以壳聚糖(CS),L-天冬氨酸(ASP)和戊二醛(GA)为原料,合成了具有pH、离子强度敏感性的壳聚糖水凝胶CS-GA-ASP.研究了交联剂含量、pH、离子强度对水凝胶溶胀率的影响和水凝胶对辅酶A的控制释放.结果表明,水凝胶在酸性溶液中,溶胀率最大,在中性溶液中溶胀率最小;水凝胶在不同pH或不同离子强度的溶液中交替放置时,表现出良好的溶胀-退胀可逆性;在室温下,pH=3.7、6.8、9的缓冲溶液中,辅酶A的累积释放率分别为78%、92%和87%,且在pH=6.8的缓冲溶液中,辅酶A释放速率最快,在pH=3.7的缓冲溶液中时,辅酶A释放速率最慢.     

阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液的合成与性能研究

选用二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)与丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)通过无皂乳液聚合法制备了聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯(PDMDAAC-BA-MMA)乳液,采用单因素实验法分别考察了引发剂用量、反应温度和DMDAAC用量对乳液性能的影响。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、动态激光光散射(DLS)、透射电镜(TEM)等表征手段对PDMDAAC-BA-MMA进行了表征。FT-IR结果表明单体成功发生了聚合。DLS和TEM结果表明乳胶粒子直径大约在800nm左右,呈典型的核壳结构。将其应用于皮革涂饰工艺中,应用结果表明,与市场产品相比,自制乳液涂饰后革样的抗张强度、吸水率和干湿擦牢度相当,断裂伸长率有大幅度提高。     

纤维素羧酸钠基半互穿高吸水凝胶的温控溶胀效果

具有温控溶胀性的高吸水凝胶由于其独特的性能,如随环境温度微小变化,材料体积发生多种改变,在学术研究及工业应用领域都属于一种多用途、有前途的功能材料。纤维素羧酸钠(CAS)是一类通过纤维素选择性氧化反应得到的水溶性衍生物,但对其功能凝胶改性的研究鲜有报道。本工作以蔗髓为原料改性得到的CAS为线性聚合物,丙烯酰胺(AM)和二烯丙基二甲基氯化铵(DAC)为共聚单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,采用序列合成法制得半互穿网络结构的CAS/聚合(AM-co-DAC)凝胶。利用红外光谱、X射线光电子能谱仪及扫描电镜对凝胶化学组成及表面形态进行表征,研究CAS、引发剂用量及介质性质对凝胶在不同温度作用下溶胀能力的影响。结果表明:制备的CAS基凝胶的溶胀度高且受温度控制;随着温度升高,溶胀度提升;溶胀能力及其温控灵敏性取决于凝胶的化学构成及溶液性质。     

数字图像相关法在稀土掺杂水凝胶电响应行为测量中的应用

基于放大成像技术、高速摄像技术与数字图像相关方法,研究了稀土掺杂水凝胶在非接触直流电场作用下的电刺激响应行为,并对相关的机理进行了探讨。实验结果表明,在非接触直流电场作用下,掺入稀土后的Sm/Gel/P(AA/AM)、Eu/Gel/P(AA/AM)水凝胶与Gel/P(AA/AM)水凝胶相比,对电场的响应更为敏感;稀土掺杂水凝胶均随着电场的增大,形变位移增大;水凝胶在掺杂稀土后沿着电场方向产生形变,在掺杂稀土前逆着电场方向产生形变。文中测试方法具有实验装置简单、全场非接触、无附加质量、无附加阻尼、测量变形范围可调等优点。数字图像相关方法用于此类材料力学性能的研究是一种行之有效的方法。     

新型胶原/聚丙烯酸互穿网络pH敏感水凝胶的制备及性能研究

以Bis为交联剂,采用互穿网络(IPN)技术制备胶原/聚丙烯酸pH敏感水凝胶.研究了不同配比的水凝胶的溶胀动力学、pH敏感性及pH溶胀-退胀特性,并利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和差示量热扫描法(DSC)对其结构进行表征.结果显示:制备的水凝胶具有较快的溶胀速率,在13min时吸水率可达93%左右;水凝胶有明显的pH敏感性且pH溶胀-退胀可逆性良好.FTIR和DSC结果表明,在保持胶原三股螺旋结构的同时,材料间形成了互穿网络,材料的热稳定性显著提高,从而扩大了材料的应用范围.     

温度及pH敏感P (DMAEMA-g-PEG)水凝胶的合成与性能研究

通过氧化还原自由基溶液聚合制备了聚甲基丙烯酸-N,N'-二甲氨基乙醋接枝聚乙二醉共聚水凝胶P (DMAEMA-g-PEG).实验结果表明,该水凝胶具有温度、pH敏感性及溶胀一退胀可逆性,其相转变温度在45℃左右.少童PEG大分子单体的加入,使水凝胶具有较高的溶胀率,但随着PEG大分子单体用量的增大,溶胀率反而下降;水凝...     

N-(苯并环丁烯-4-基)丙烯酰胺和丙烯酰胺的共聚物及其水凝胶的合成与性能研究

含苯并环丁烯(BCB)功能基团的单体N-(苯并环丁烯-4-基)丙烯酰胺(NBCBAA)与丙烯酰胺(AM)在溶剂中发生自由基共聚反应,固化后形成聚丙烯酰胺水凝胶,采用红外光谱对其结构进行了表征.通过系列实验对凝胶的溶胀行为进行了研究,结果表明,不同的共聚比例时凝胶的溶胀速率以及平衡溶胀比有影响,该凝胶具有良好的重复吸水性、一定的温敏性和pH敏感性.     

Poly(DMAEMA-co-VP)/Fe_3O_4纳米复合水凝胶的制备及性能

以甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)、4-乙烯基吡啶(VP)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,在Fe_3O_4纳米粒子分散液中原位共聚制备了具有温度、pH、磁场三重响应性的纳米复合水凝胶。对纳米复合水凝胶的溶胀性能、温敏性、pH敏感性、磁场响应性等性能进行了研究,进而考察了纳米复合水凝胶对重金属离子(Cu~(2+))的吸附脱附行为。结果表明,纳米复合水凝胶具有良好的温敏性、pH敏感性和磁场响应性,并且对重金属离子(Cu~(2+))有可逆的吸附-脱附作用。     

电场电炉合成碳化硅晶须的研究

给出了一种低成本合成高纯碳化硅晶须的新方法,采用电场催化技术,在较低的温度(120～1400℃)下合成了直径为100～200nm、长度为5～50μm的碳化硅晶须,研究结果表明,以炭黑和SiO₂微粉为原料在电场电炉中能够合成出高纯度、高含量的碳化硅晶须。     

P（AAEA/AMPS/AA）超大孔水凝胶的制备及性能

采用泡沫分散聚合法,以自制的4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯（AAEA）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酸（AA）为单体,过硫酸铵（APS）及N,N,N′,N′-四甲基乙二胺（TMEDA）为氧化还原引发体系,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,以饱和Na2CO3水溶液为发泡剂,十二烷基磺酸钠为泡沫稳...     

PEGDA/NVP水凝胶支架的制备及力学性能

以过硫酸胺(APS)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)/N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚物水凝胶支架。研究结果表明,将亲水组分NVP引入到聚合物中,可提高支架材料的亲水性,改善水凝胶降解速度,NVP的加入有效地降低了PEGDA的刚度,加强了材料的压缩屈服应变力,使得支架的柔韧性能得到很好的改善。     

基于点击化学的壳聚糖水凝胶的制备及性能

本研究首先在甲磺酸中用丙烯酰氯对壳聚糖(CS)进行接枝改性,通过一步法合成了水溶性丙烯酰基壳聚糖(CS-AC).之后,在光引发剂I2959和紫外光(UV)照下,以二硫苏糖醇(DTT)为交联剂制备了基于巯基-烯点击化学的CS-AC/DTT快速交联水凝胶.红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1 H-NMR)结果定性和定量地...     

超大孔水凝胶P(AA-co-DMAA)的制备及释放性能

以丙烯酸(AA)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为单体,采用泡沫分散聚合法制备P(AA-co-DMAA)超大孔水凝胶及载有盐酸小檗碱的载药凝胶,研究单体配比、温度、pH值和NaCl浓度对载药凝胶释放性能的影响。结果表明,凝胶具有超大孔结构及pH敏感性;n(AA)∶n(DMAA)=1∶1的载药凝胶释放率最小;升高温度使载药凝胶的释放率增大;在pH=1的HCl溶液和pH=6.8的磷酸盐缓冲溶液中,载药凝胶释放率远大于蒸馏水;NaCl溶液浓度越大,载药凝胶的释放率越大。