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.     

不同PEG分子量对SF/PU复合水凝胶性能的影响

以IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)为硬段,PEG(聚乙二醇)、PPG(聚氧化丙烯二醇)为软段,DMPA(二羟甲基丙酸)、DEG(一缩二乙二醇)为扩链剂,TEA(三乙胺)为中和剂合成了一系列不同PEG分子量的聚氨酯(PU)预聚体,与丝素蛋白(SF)交联制备了SF/PU复合水凝胶。通过形貌分析、溶胀温敏性及抗压性能探究了PEG的分子量对水凝胶性能的影响。结果显示,PEG的分子量为4000时水凝胶的平衡溶胀吸水率可高达8.30,最大压缩模量为0.436MPa;而PEG的分子量为1000时水凝胶的平衡溶胀吸水率仅为1.15,压缩模量可高达0.924MPa。验证了PEG的分子量对SF/PU复合水凝胶性能的影响比较显著。     

PEG/木薯淀粉接枝丙烯酰胺丙烯酸三元共聚物溶胀性能研究

以木薯淀粉(CSt)和丙烯酰胺(Am)、丙烯酸(AA)为主要原料,硝酸铈铵与过硫酸铵为复合引发剂(CAN--S2O28-),N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,聚乙二醇6000(PEG 6000)为成孔剂,采用水溶液聚合法制备了淀粉接枝聚丙烯酰胺丙烯酸复合PEG(PEG/CSt-g-PAAm)水凝胶材料.研究了PEG对水凝胶溶胀行为的影响,以及PEG/CSt-g-PAAm与CSt-g-PAAm两种凝胶在不同温度下的溶胀行为.实验结果表明,PEG6000的加入对凝胶材料的重复使用性能有显著改善作用,并可显著增加凝胶的溶胀速率及溶胀能力,温度可以影响PEG/CSt-g-PAAm凝胶的溶胀速率.     

RAFT一步法制备温度和pH双重响应的多孔智能水凝胶及其性能

通过可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)一步反应成功合成了温度和pH双重敏感的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA)-co-丙烯酸梳形/多孔智能水凝胶。采用扫描电镜(SEM)对水凝胶结构进行表征,结果表明,随着加入的致孔剂聚乙二醇(PEG)分子量越大、加入量越多,所得多孔水凝胶的孔径就越大、孔的数目就越多。对水凝胶进行溶胀测试,结果表明,在RAFT试剂的调控下所得凝胶的结构更均匀,因此所得凝胶的溶胀性能较好;经PEG致孔后的水凝胶,其溶胀程度和响应速率相对于致孔前都有所提高;此外OEGMA侧链PEG的长度和交联剂中间链段的长度都对凝胶的溶胀性能有显著的影响。     

形状记忆型水凝胶的制备及其在药物控制释放中的应用

以戊二醛为交联剂,制备了pH敏感性明胶-果胶水凝胶(GT-PT)和明胶-辛基果胶水凝胶(GT-OPT),研究了交联剂用量、温度、pH值对凝胶溶胀性能的影响及溶胀-消溶胀性能。结果表明,当温度在30～60℃时,凝胶的溶胀率随温度的升高而增大;且具有明显的pH敏感性,碱性条件下的溶胀率大于酸性条件下的溶胀率;不同pH值条件下,明胶-果胶水凝胶具有"形状记忆"功能。包埋在水凝胶中的牛血清蛋白在pH=1.0时的释药率大于pH=7.8和pH=9.18时的释药率。此类水凝胶有望用于蛋白质的pH值及温度控制释放。     

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。     

N-羟甲基丙烯酰胺/丙烯酸智能水凝胶的合成及性能研究

以N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)和丙烯酸(AA)为聚合单体,过硫酸铵(APS)和N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TEMED)为引发体系,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法合成了p(N-MAM-co-AA)水凝胶。研究了APS、MBA的用量、单体浓度与单体配比、溶液pH值和温度对水凝胶溶胀性能的影响,同时还研究了凝胶的溶胀-退溶胀动力学。     

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...     

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。     

温度敏感性聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)水凝胶的合成及性能研究

采用热化学聚合法制备了聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)水凝胶,并对其溶胀性能进行了研究.研究结果表明,PDMAEMA水凝胶具有温度敏感性,在去离子水中其ICST约为50℃;水凝胶的温度敏感性与介质的pH值有关,在碱性溶液中凝胶表现出典型的温度敏感性,而在酸性溶液中凝胶的溶胀率受温度的影响很小,没有温度敏感性.     

聚乙二醇改性纳米纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及性能

通过酸碱处理和机械研磨结合的方法制备纳米纤维素(CNFs),并利用冻融循环法分别制备了聚乙烯醇(PVA)和纳米纤维素/聚乙烯醇(CNFs/PVA)复合水凝胶,以及聚乙二醇(PEG)改性PVA和CNFs/PVA复合水凝胶。考察不同配方下复合水凝胶的微观形貌变化,并对复合水凝胶的溶胀性能、压缩强度及热稳定性能进行研究。结果表明,CNFs与PEG对PVA水凝胶的微观形貌均有改善作用,加入PEG后形成的PEG/PVA凝胶产生明显的三维网络结构。当PEG与CNFs同时加入到PVA凝胶后形成的CNFs-PEG/PVA凝胶具有均匀的互穿孔洞结构,此时复合水凝胶的孔隙率最高((67.5±4.3)%),溶胀度最好(980%),且压缩强度较PVA水凝胶也有所提升。PEG对复合凝胶的热稳定性无影响,而加入CNFs后,CNFs-PEG/PVA复合凝胶的初始热分解温度从235℃上升至300℃,显著提高了PVA凝胶的热稳定性。     

pH敏感性多孔半纤维素水凝胶的制备及药物释放性能研究

以聚乙二醇(PEG)为致孔剂,利用自由基聚合法制备了具有多孔结构的半纤维素接枝共聚丙烯酰胺水凝胶,分别用FT-IR和SEM对水凝胶的结构和表面形态进行了分析;研究了水凝胶的pH值敏感性以及单体比例、PEG用量、PEG分子量和交联剂对溶胀率的影响;最后,以亚甲基蓝为模型药物研究了该水凝胶对药物的释放性能。实验结果表明,PEG为致孔剂,没有参与聚合反应;该水凝胶具有多孔结构以及优良的pH值敏感性,能够实现药物的控制释放,有望成为一种良好的药物载体。     

温度/pH敏感性Semi-IPN水凝胶的制备与性能

以N-乙烯基乙酰胺（NVA）、醋酸乙烯酯（VAc）和甲基丙烯酸-N,N′-二甲氨基乙酯（DMAEMA）为原料,通过自由基聚合制备了PDMAEMA/P（NVA-co-VAc）半互穿网络（Sem-iIPN）水凝胶。实验结果表明,该水凝胶具有较好的温度敏感性、pH敏感性、溶胀-退胀可逆性。随着温度的逐渐升高,凝胶的溶胀率随之...     

Novel supramolecular hydrogels made via Michael-type addition reaction of dithiothreitol with self-assembly of α-cyclodextrins and acryloyl-terminated 3-arm PEG

A kind of novel three-dimensional crosslinked hydrogel was synthesized via Michael-type addition reaction of dithiothreitol (DTT) as a crosslinker/extender towards the self-assembly of α-cyclodextrins (α-CDs) with acryloyl end capped 3-arm PEG. The supramolecular structure of the resulting hydrogels was characterized by using FT-IR, TGA, XRD and DSC measurements. The effect of varying the amount of α-CDs was studied on the crosslinking process. Interestingly, this conjugation reaction is smoothly carried out at physiological temperature and pH in the absence of any sensitizer or catalyst. It appears that these chemically crosslinked hydrogels have the potential to be used as carriers for drug controlled release and scaffolds for injectable tissue engineering.     

Novel supramolecular hydrogels made via Michael-type addition reaction of dithiothreitol with self-assembly of α-cyclodextrins and acryloyl-terminated 3-arm PEG

A kind of novel three-dimensional crosslinked hydrogel was synthesized via Michael-type addition reaction of dithiothreitol (DTT) as a crosslinker/extender towards the self-assembly of α-cyclodextrins (α-CDs) with acryloyl end capped 3-arm PEG. The supramolecular structure of the resulting hydrogels was characterized by using FT-IR, TGA, XRD and DSC measurements. The effect of varying the amount of α-CDs was studied on the crosslinking process. Interestingly, this conjugation reaction is smoothly carried out at physiological temperature and pH in the absence of any sensitizer or catalyst. It appears that these chemically crosslinked hydrogels have the potential to be used as carriers for drug controlled release and scaffolds for injectable tissue engineering.     

Preparation,properties, and drug release of thermo- and pH-sensitive poly((2-dimethylamino)ethyl methacrylate)/poly(<Emphasis Type="Italic">N</Emphasis>,<Emphasis Type="Italic">N</Emphasis>-diethylacrylamide) semi-IPN hydrogels

In this paper, a series of semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) hydrogels based on poly((2-dimethylamino)ethyl methacrylate)/poly (N,N-diethylacrylamide) (PDMAEMA/PDEA) were synthesized by changing the initial PDMAEMA/DEA molar ratio at room temperature. The influence of this additive on the property of resulting PDEA hydrogels was investigated and characterized. The interior morphology by scanning electron microscopy (SEM) revealed that the semi-IPN hydrogels have interconnected porous network structures. The glass transition temperature (T _g) of the semi-IPN hydrogels was observed by differential scanning calorimetry (DSC). Equilibrium swelling ratio (ESR), swelling and deswelling dynamics of the hydrogels responding to temperature and pH were investigated in detail. Compared to PDEA, the semi-IPN hydrogels exhibited excellent mutative values in response to an alternation of the temperature and pH, and showed fast swelling and deswelling rates in response to temperature and pH change. The release behaviors of the model drug, aminophylline, were found dependent on hydrogel compositions and environmental temperature. These results suggest that the stimuli semi-IPN hydrogel have potential application as intelligent drug carriers.     

物理/化学复合交联剂配比对凝胶温敏性的影响

采用化学交联剂亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和物理交联剂无机纳米黏土硅酸镁锂(LMSH)复配制备聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶。随m(MBA)∶m(LMSH)的质量比由9∶1降至为1∶9,水凝胶的透光度和溶胀度增加。凝胶的内部形态取决于交联剂配比,孔洞尺寸随LMSH含量增加而增加。当m(MBA)∶m(LMSH)的质量比为9∶1和1∶9时,温度脉冲响应性最好,但m(MBA)∶m(LMSH)的质量比为1∶9时凝胶对温度的响应最为敏感,20℃下的储能模量最高。DSC结果表明体积相转变温度(VPTT)均在33℃左右,但VPTT范围随LMSH含量增加而窄化。     

半纤维素的提取及其温敏性水凝胶的制备

以采用稀碱抽提法从植物残料中提取的半纤维素为原料,通过化学交联法,自由基聚合将单体接枝到半纤维素链上,并交联温敏性单体,促使形成共聚交联网络结构,得到温度敏感性水凝胶。通过物理交联法,半纤维素与壳聚糖物理交联,制备半纤维素基水凝胶。采用交联度测定、溶胀动力学研究、红外光谱、差示量热等手段对化学交联和物理交联两种方法制得的半纤维素基水凝胶温度响应性能进行表征。结果表明:10%NaOH提取的半纤维素得率最高;化学交联法和物理交联法制得的半纤维素基水凝胶,都具有温度负响应特性,为温敏性水凝胶。作为当下较为热门材料,广泛应用于医疗、农业和生物组织工程材料等领域。     

MWCNTs增强聚乙二醇-聚乙烯醇复合水凝胶的制备及性能

利用冻融循环法制备了羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)/聚乙二醇(PEG)-聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶。考察了不同质量配比下MWCNTs/PEG-PVA复合水凝胶的微观形貌变化,并研究了复合凝胶的溶胀性能、拉伸强度、热稳定及导电性能。结果表明,加入MWCNTs后MWCNTs/PEG-PVA复合凝胶仍具有多孔的三维网状结构但孔径尺寸变小。当MWCNTs与PVA的质量比大于1.0∶100时,MWCNTs/PEG-PVA复合凝胶的孔洞均匀性降低。随着MWCNTs量的增加,MWCNTs/PEG-PVA复合凝胶的溶胀度及拉伸强度均先升高后降低。当MWCNTs与PVA的质量比为1.0∶100时,MWCNTs/PEG-PVA复合凝胶的溶胀度达到最大(1450%),孔隙率最高(75.8%),拉伸强度及断裂伸长率达到最大值,分别为0.97 MPa和384.0%。MWCNTs的加入提高了MWCNTs/PEG-PVA复合凝胶的热稳定性,MWCNTs/PEG-PVA复合凝胶的初始热分解温度从235℃上升至260℃;随着MWCNTs量的增加,MWCNTs/PEG-PVA复合凝胶的电导率从1.10×10-6 S/cm升高至6.96×10-4 S/cm。     

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.