温度响应型PNIPAM/γ-PGA水凝胶正渗透汲取剂的制备及其性能评价

采用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和γ-聚谷氨酸(γ-PGA)为合成单体,制备温度响应型半互穿网络聚合二元水凝胶,利用红外光谱和扫描电镜对其结构和形态进行表征,研究不同单体配比条件下水凝胶的溶胀和退溶胀性能,并考察二元水凝胶作为正渗透汲取剂的应用效能.结果表明,二元水凝胶具有明显的孔状结构,其平衡溶胀率随γ-PGA单体比例的增加而升高,在NIPAM∶γ-PGA(质量比)=5∶1时,平衡溶胀率为40.3g/g;在40℃下持续脱水6h,脱水率可达80%以上.将所制备的二元水凝胶作为正渗透汲取剂时,0.5h内的水通量为1.1~1.4L/(m~2·h),且重复利用效果较好.随着原料液NaCl浓度不断升高,水通量逐渐降低,当原料液NaCl浓度为2g/L时,0.5h内水通量约为1.0L/(m~2·h).     

多孔聚合物水凝胶的合成及正渗透性能

为了提高聚N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠(PNIPAM-PSA)水凝胶汲取剂的正渗透性能,加入致孔剂聚乙二醇(PEG),通过交联聚合法制备了多孔聚N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠(PNIPAM-PSA)水凝胶汲取剂。采用红外光谱、扫描电镜等测试方法对其进行了表征,并研究了水凝胶汲取剂的溶胀率、脱水率、水通量和再生性能。结果表明,加入致孔剂PEG(400)后,水凝胶的表面呈多孔结构;当PEG(400)与单体摩尔比为1∶2时,所制备的多孔水凝胶性能最好,与PNIPAM-PSA水凝胶相比,其溶胀率、脱水率和正渗透水通量分别提高了162.26%,15.08%和144.44%;再生的水凝胶,正渗透性能稳定。     

分步合成羧甲基纤维素/聚丙烯酸甲酯pH敏感互穿网络水凝胶及其表征

以羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸甲酯(PMA)为互穿物,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用互穿网络(IPN)聚合分步合成法在乙醇的水溶液中合成出具有互穿网络结构的水凝胶。通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和热重分析等表征了聚合物的互穿网络结构。pH溶胀实验结果表明,该水凝胶具有比较明显的pH敏感性,当pH在8.0左右,复合水凝胶的溶胀率达到了最大值,且随着CMC/PMA复合水凝胶中2种组分比例的不同,溶胀率有明显的差异。     

聚丙烯酰胺/聚甲基丙烯酸(2-甲基氨基)乙酯高强度双网络水凝胶的制备及pH响应性

利用两步法合成了聚丙烯酰胺(PAM)/聚甲基丙烯酸(2-甲基氨基)乙酯(PDMAEMA)双网络水凝胶,第一网络为锂藻土(Laponite)物理交联的PAM纳米复合水凝胶,第二网络为化学交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联PDMAEMA。研究了2种网络相对含量、纳米黏土Laponite用量、化学交联剂BIS用量对水凝胶强度和pH响应性的影响。研究结果表明,PAM/PDMAEMA双网络水凝胶具有高强度,改变单体AM和DMAEMA的配比、交联剂的用量,其拉伸强度在36～91.9 kPa范围内可调。PAM/PDMAEMA双网络水凝胶还具有灵敏的pH刺激响应性,在pH=4时双网络水凝胶溶胀度急剧下降。     

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。     

聚（AA-co-AM）／壳聚糖IPN超大孔水凝胶的制备及性能

以丙烯酸、丙烯酰胺为基体,壳聚糖为添加物,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、戊二醛为复合交联剂,利用水溶液聚合法和发泡技术制备了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/壳聚糖互穿网络超大孔水凝胶。采用差示扫描量热法(DSC)、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等分析技术进行了表征,研究了水凝胶的溶胀行为和凝胶压缩强度。实验结果表明,该互穿网络超大孔水凝胶具有较快的溶胀速率和较好的凝胶强度。     

磺化β-环糊精水凝胶的电刺激响应行为

将β-环糊精用环氧氯丙烷交联制成水凝胶,然后用浓硫酸改性引入-SO3H基团,制备了一种电响应性β-环糊精水凝胶,研究了该凝胶的溶胀性能和电刺激响应行为。结果表明,该凝胶在Na2SO4溶液中其平衡溶胀率随Na2SO4离子强度的增大而减小。在Na2SO4溶液中于非接触直流电场作用下,该凝胶向电场负极弯曲,弯曲速度和应变随外加电压的增大而增大,并随Na2SO4离子强度的增大于0.05处出现最大值。但该水凝胶的电响应行为不受外界溶液pH的影响。在循环电场作用下,其电刺激响应行为具有良好的可逆性。     

温度敏感性P(NtBA-co-AAm)聚合物和水凝胶的合成及表征

以N-叔丁基丙烯酰胺(Nt BA)和丙烯酰胺(AAm)为反应单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,在50℃时通过自由基聚合反应合成了具有温度敏感性的聚(N-叔丁基聚丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)(P(Nt BA-co-AAm))线型聚合物及水凝胶。为提高凝胶的溶胀性能,以硅胶微粒和聚乙二醇400(PEG400)为造孔剂,合成了一系列大孔P(Nt BA-co-AAm)水凝胶。用差热分析仪分析了P(Nt BA-co-AAm)共聚物的热力学性能,通过红外光谱、扫描电镜表征了P(Nt BA-co-AAm)凝胶的结构。研究了进料中单体配比和交联剂用量对水凝胶溶胀性能的影响以及不同温度下水凝胶的溶胀动力学。结果表明,进料中Nt BA与AAm的摩尔比越高,共聚物及水凝胶的相转变温度越低;增加交联剂的用量,水凝胶的溶胀率降低;大孔凝胶的溶胀率和去溶胀率较传统凝胶有较大提高,同时对外界温度变化的响应更迅速。     

PNIPAAm/CMC半互穿网络水凝胶的合成及性质

以N-马来酰化壳聚糖为交联剂,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体,羧甲基纤维素钠(CMC)为半互穿材料,在水溶液中通过自由基聚合制备了PNIPAAm/CMC半互穿网络水凝胶.所合成的水凝胶的低临界溶解温度(LCST)在33℃左右,CMC的加入对水凝胶的LCST无显著影响,但随着CMC用量的增加,水凝胶的温度敏感性...