黄原胶/聚乙烯醇互穿网络水凝胶的电刺激响应行为

以戊二醛为交联剂,制备了黄原胶/聚乙烯醇(XG/PVA)互穿聚合物网络水凝胶,并研究了其吸水率、力学性能和电刺激响应行为。结果表明,在NaCl溶液中,该水凝胶的平衡溶胀比随NaCl溶液离子强度增大而减小,随pH值的增大而增大,当pH≥7时基本保持不变;经离子强度为0.01 mol/L NaCl溶液充分溶胀的XG/PVA互穿聚合物网络水凝胶其弹性模量为0.9844 MPa,拉伸强度为1.5691 MPa,断裂伸长率为1.60;在非接触的直流电场作用下,于NaCl溶液中,该水凝胶发生弯曲,凝胶的弯曲速度和弯曲偏转程度随外加电场的增加而增大;NaCl溶液离子强度对凝胶弯曲行为产生影响,当溶液离子强度I≤0.05时,凝胶向电场负极弯曲,当溶液离子强度I≥0.05时凝胶向电场正极弯曲;在循环电场作用下,其弯曲响应行为具有良好的可逆性。     

黄原胶/聚乙烯醇互穿网络水凝胶的电刺激响应行为EI北大核心CSCD

以戊二醛为交联剂,制备了黄原胶/聚乙烯醇(XG/PVA)互穿聚合物网络水凝胶,并研究了其吸水率、力学性能和电刺激响应行为。结果表明,在NaCl溶液中,该水凝胶的平衡溶胀比随NaCl溶液离子强度增大而减小,随pH值的增大而增大,当pH≥7时基本保持不变;经离子强度为0.01 mol/L NaCl溶液充分溶胀的XG/PVA互穿聚合物网络水凝胶其弹性模量为0.9844 MPa,拉伸强度为1.5691 MPa,断裂伸长率为1.60;在非接触的直流电场作用下,于NaCl溶液中,该水凝胶发生弯曲,凝胶的弯曲速度和弯曲偏转程度随外加电场的增加而增大;NaCl溶液离子强度对凝胶弯曲行为产生影响,当溶液离子强度I≤0.05时,凝胶向电场负极弯曲,当溶液离子强度I≥0.05时凝胶向电场正极弯曲;在循环电场作用下,其弯曲响应行为具有良好的可逆性。     

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...     

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．     

水解聚丙烯腈/大豆分离蛋白凝胶纤维的电刺激性能

采用水解聚丙烯腈(HPAN)和大豆分离蛋白(SPI)的共混水溶液复合得到纺丝原液,用自制纺丝设备挤到含一定量戊二醛和浓硫酸的饱和Na2SO4水溶液的凝固浴中,交联成型、拉伸干燥得到HPAN/SPI响应性水凝胶纤维,研究了电刺激性能.结果表明,在电解质溶液中非接触直流电场作用下,HPAN/SPI水凝胶纤维具有电流刺激响应性,表现为凝胶纤维弯曲现象.随着凝胶网络中-COOH含量的增加,纤维的弯曲度成阶段性增加,较高的聚丙烯腈含量使这种变化更为明显.HPAN/SPI水凝胶交联度、离子强度和pH的变化使得弯曲先增大后减少.在非直流电场的作用下,在wPAN=0.6,Na2SO4浓度为0.10 mol/L,pH=11水溶液中,电场强度为20 V时凝胶纤维的弯曲率达到极大值.该比例的HPAN/SPI凝胶纤维在Shiga凝胶弯曲理论中的Y取极大值.     

明胶-海藻酸钠半互穿聚合物网络膜及其电刺激响应行为的研究

制备了明胶-海藻酸钠半互穿聚合物网络膜，研究了膜的溶胀吸水率及其电刺激响应行为。结果表明海藻酸钠的引入可大大提高明胶的吸水率，在NaCl溶液中，该半互穿聚合物网络水凝胶膜在非接触直流电场作用下向电场负极弯曲，其弯曲速度及弯曲偏转量受外加电场强度和膜中聚离子浓度的影响。在循环电场作用下，膜的弯曲响应行为具有良好的可逆性。通过聚电解质凝胶弯曲理论初步解释了其弯曲机理。     

PASP/CMCS-g-PAA/皂土凝胶电响应行为

利用水溶液聚合法,丙烯酸(AA)接枝共聚到聚天冬氨酸(PASP)和羧甲基壳聚糖(CMCS)杂化基体上,与皂土复合,合成了可生物降解的PASP/CMCS-g-PAA/皂土电响应性水凝胶。采用FT-IR、SEM表征了凝胶的结构及形貌,并研究了复合凝胶的电刺激响应行为。结果表明,平衡溶胀度随NaCl溶液离子强度的增加而减小,在pH=8的磷酸缓冲溶液中有最大溶胀度;在非接触直流电场中,复合凝胶的弯曲方向和平衡弯曲角度受AA和皂土用量以及溶液的pH和离子强度的影响。     

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。     

β-环糊精-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚型树脂在金属离子中的吸液行为研究

以β-环糊精、丙烯酸与丙烯酰胺为原料,采用反相悬浮接枝聚合法制备了β-环糊精基高吸水性树脂,系统研究了树脂在不同种金属离子中的吸液特征。实验结果表明金属离子和水之间存在着竟吸作用,3种金属阳离子对树脂的吸液效果影响大小分别是NaCl〉CaCl2〉FeCl3,树脂在CaCl2和FeCl3溶液中的吸液行为有过溶胀现象,且过溶胀现象随金属离子强度的升高而减弱。树脂在溶液浓度为0.005～0.1mol/L的不同阴离子溶液中的吸液倍率大小顺序为NaAc〉Na2CO3〉Na3PO4,阴离子离子半径越大,水合作用越强,吸液倍率越低。树脂在金属离子中吸液后的凝胶仍保持较好的三维网格结构,且网格大小与吸液倍率成正相关。     

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。     

AMPS/AAM凝胶响应性能的研究

利用自由基聚合法合成了AMPS/AAM共聚凝胶,研究了该凝胶的溶胀性能和电响应性能,实验结果表明:凝胶的溶胀性能和电响应性能受凝胶的单体配比、溶液的离子强度和所施加的电场强度等因素的影响。     

AMPS/NIPAAm/DMAEMA三元共聚物水凝胶的电场刺激弯曲行为研究

以异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用自由基聚合法制备了一系列电场敏感性水凝胶,研究了水凝胶在不同含量NaCl溶液、不同电压、不同电极间距的最大偏转角度和可逆偏转行为.结果表明,在非接触电场下,当NaCl溶液质量分数为0.1%时该系列水凝胶均向负极弯曲,而当NaCl溶液质量分数为0.2%以上时均弯向正极.随着电压的增大和电极间距的减小,水凝胶的最大偏转角也增大;AMPS单体越多,最大偏转角越大;该水凝胶在电刺激下具有良好的可逆性,使其能够用于开发智能材料.     

智能水凝胶的制备及其在生物医学中的应用

智能水凝胶对于外界微小的物理化学刺激,如温度、电场、磁场、光、pH、离子强度或压力等能够感知并在响应过程中有显著的溶胀行为或响应性。本文介绍了智能水凝胶的分类及其合成方法,同时综述了智能水凝胶在药物控释、医用敷料、组织工程、角膜接触镜材料以及作为组织充填材料方面的应用,并对其发展趋势及应用前景作了简单的评述。     

聚乙烯醇/聚丙烯酸水凝胶的电刺激响应性研究

通过冰冻－解冻循环方法制备了机理交联水凝胶聚乙烯醇（PVA）／聚丙烯酸（PAA），研究了该水凝胶在直流电场作用下的弯曲响应性质，考察不同浓度和组成的凝胶在0．01mol/L Na2Co3电解质水溶液中，。作用电场的电场强度对凝胶弯曲速率的影响，以及电解质溶液的浓度对凝胶弯曲速率的影响，初步探索了凝胶在电场作用下的弯曲机理。     

新型环境敏感性β-环糊精水凝胶的合成及性能研究

通过单6-对甲基苯磺酰β-环糊精酯(β-CD-6-OTs)与乙二胺反应引入活泼的氨基后,进一步与丙烯酸作用进行酰胺化反应,得到单乙烯基修饰β-环糊精(β-CD-6-EA),并以此为单体在交联剂N,N′-亚甲基双(丙烯酰胺)存在下,分别与丙烯酸和甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯共聚,合成两类分子中含悬挂式β-环糊精结构的水凝胶(CEA和CED).通过红外光谱表征了水凝胶的结构,溶胀实验结果表明该水凝胶具有较好的pH,温度及离子强度敏感性.     

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。     

基于F127的原子转移自由基超分子水凝胶的制备及性能

由α-环糊精或2-溴异丁酰溴改性的α-环糊精与溴丙酰溴封端的F127自组装形成的聚准轮烷(PPRs)为大分子引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP),以聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为桥键单元,2-甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为调节剂制备了交联网络可调的热敏性超分子结构水凝胶。红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和X射线衍射(WAXD)对改性和包合物进行了表征。引入α-环糊精降低了凝胶溶胀度,而改性α-环糊精体系可以提高溶胀度。随PEGDA含量的增加,凝胶溶胀度提高,但随HEMA含量增加而降低。在20℃~50℃范围内,引入聚甲基丙烯酸羟乙酯链降低了凝胶的温度响应性,而由改性α-环糊精线穿的PPRs制备的水凝胶显示最好的热敏性和良好的力学强度。水凝胶的热敏性机理是由于共聚物中PPO链段的聚集形成。     

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。     

PNaAMPS/PAAm水凝胶在不同pH值水溶液中的力学与摩擦性能

研究了聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠/聚丙烯酰胺(PNaAMPS/PAAm)双网络(DN)水凝胶的溶胀性能、力学性能和摩擦性能。由于H+和OH-对水凝胶分子链构象的影响,不同pH值下DN水凝胶的溶胀度差别明显。DN水凝胶在酸性溶液中的拉伸强度比碱性中有所增强;撕裂时的破坏能在碱性溶液中明显低于酸性溶液;DN水凝胶在碱性溶液中的压缩模量比中性溶液中提高了186.3%。摩擦行为上,酸性溶液中的DN水凝胶摩擦应力值明显高于碱性溶液,随pH值的升高压力随摩擦应力的影响减弱。