海藻酸钠/氧化石墨烯复合水凝胶的制备与性能

为了研究氧化石墨烯（GO）对海藻酸钠（SA）凝胶性能的影响,以Ca2+与Fe3+作为交联剂,在SA水凝胶自组装过程中加入GO水溶液,一步法得到了海藻酸钠/氧化石墨烯（SA/GO）复合水凝胶。通过扫描电子显微镜与X射线衍射表征了所得凝胶的结构与微观形貌,测试了不同凝胶样品的平衡溶胀性能和力学性能。研究结果表明,Fe3+交联得到的凝胶结构相比Ca2+交联得到的凝胶更加紧凑,平衡溶胀性能降低较多;随着GO的加入,复合水凝胶的力学性能提升,平衡溶胀性能降低,这表明SA/GO复合水凝胶的性能可以通过选择合适的交联剂与GO用量进行调控。关键词:海藻酸钠;氧化石墨烯;复合水凝胶     

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.     

PVA-Silk复合水凝胶的启动摩擦性能研究

选用高分子聚乙烯醇(PVA)和脱胶后的蚕丝(Silk)为原料,采用反复冷冻-融化法制备PVA-Silk复合水凝胶.在光学显微镜上观察PVA-Silk复合水凝胶的微现形貌,在UMT-Ⅱ型微摩擦试验机上对PVA-Silk复合水凝胶开展往复式摩擦实验,研究接触时间、滑动速率及冷冻-融化次数时复合水凝胶的启动摩擦性能的影响.结果表明,随反复冷冻-融化次数的增加,PVA-Silk复合水凝胶的交联度增大,结晶度提高,其弹性模量增大,最大法向压缩变形量减小,且其基本恢复变形所需的时间减小;PVA-Silk复合水凝胶在滑动过程中的法向位移量和最大摩擦系数随接触时间的延长而增大,随反复冷冻-融化次数的增加而减少;但最大摩擦系数与滑动速率无明显的相关联性.     

透明质酸钠/β-磷酸三钙复合水凝胶的制备及性能研究

采用原位凝胶法以己二酸二酰肼作为交联剂制备了透明质酸钠/β-磷酸三钙复合水凝胶。对所制备的水凝胶进行了傅里叶变化红外光谱、扫描电镜和X射线衍射分析,考察了β-磷酸三钙对复合水凝胶结构、微观形貌及物相的影响,同时测定了交联后水凝胶的力学性能和溶胀性能。结果表明,水凝胶网络结构随着β-磷酸三钙含量的增多而变得致密,平均孔径在100~200μm之间,溶胀率随着磷酸三钙含量的提高而降低,抗压强度则呈现先增大后减小的趋势,在透明质酸钠/β-磷酸三钙质量比为7∶3时达到最大值。该材料有作为生物医用材料的潜力。     

PAA/PVA复合纳米纤维膜的制备与吸湿性能研究

采用静电纺丝技术以2种亲水性聚合物聚丙烯酸(PAA)与聚乙烯醇(PVA)为原料制备复合纳米纤维膜,同时在纺丝溶液中添加无机盐氯化锂(LiCl)以提高纳米纤维膜的吸湿性能。利用扫描电镜、水接触角等方法对纳米纤维膜的微观形貌和亲疏水性能进行表征和测试;采用恒温恒湿系统对复合膜的吸湿性能进行测试。实验结果表明：当PAA、PVA混合质量比为5∶5时,纳米纤维的形态与吸湿性能最优;掺杂的LiCl质量分数为3.5%时,纤维膜吸湿性能最好,吸湿率可达到1.32 g/g。     

聚丙烯酸／细菌纤维素复合凝胶的制备与性能

通过在聚丙烯酸（PAA）聚合过程中添加细菌纤维素（BC）,制备PAA／BC复合凝胶,并研究无机填料蒙脱土（MMT）、硅藻土对PAA／BC复合凝胶的影响．结果表明：PAA／BC复合凝胶与PAA凝胶相比,吸水性能及保水性能均有一定程度的提高,BC用量为0．4％N,该复合凝胶的吸水及保水性能综合最佳．添加MMT、硅藻土的PAA／BC复合凝胶的吸水及保水性能均有提高,同样用量的MMT对凝胶的吸水性能提高更明显,而硅藻土对凝胶的保水性能提高更明显．SEM的微观结构分析验证了上述结果．     

PVA-SA-PLA复合水凝胶的制备及铵离子扩散性能

以聚乙烯醇、海藻酸钠和聚乳酸微球为原料,质量分数为5%的氯化钙饱和硼酸溶液为交联剂,合成PVA-SA-PLA共聚物水凝胶.采用池膜法测定水凝胶中铵离子的扩散性能,研究原料组分含量、交联时间对水凝胶铵离子扩散性能的影响.实验结果表明,铵离子在水凝胶中的扩散符合溶解-扩散模型,PVA质量分数为4.0%~5.0%,海藻酸钠质量分数为2.0%,聚乳酸微球质量分数为0.2%~0.3%,交联时间15 m in,水凝胶的铵离子扩散性能较好,扩散系数达到0.002 2 cm2/m in.     

聚吡咯/石墨烯复合水凝胶的制备与性能

先通过软模板法制备具有纳米管状结构的聚吡咯（PPy）,再以此PPy与氧化石墨烯（GO）为前驱物,通过水热法制备具有三维结构的聚吡咯/石墨烯（PG）复合水凝胶。研究了PPy用量对复合水凝胶的影响。利用扫描电子显微镜对其形貌进行表征,用循环伏安法和恒电流充放电法对复合凝胶的电化学性能进行了研究。结果表明,当m（PPy）∶m（GO）在1.5∶1到2.5∶1之间时,可以形成完整的PG复合水凝胶,复合水凝胶可承受自身重量约1 000倍的压力。PG复合水凝胶具有良好的电化学性能,当恒电流充放电测试的电流密度增加到20 A/g时,复合水凝胶的比电容仍然大于400 F/g。这些结果表明PG复合水凝胶在超级电容器领域有着较好的应用前景。     

Preparation and Characterization of Starch-g-PVA/Nano-hydroxyapatite Complex Hydrogel

Starch-g-PVA / hydroxyapatite complex hydrogel was prepared with two- repeated freezing/thawing circles. SEM observation results exhibits that hydroxyapatite is dispersed in starch-g-PVA in nanoscale. Thermogravimetric analysis curves show that the remained fraction keeps the same at the temperatures higher than 490℃. It was found the dried starch-g-PVA/hydroxyapatite films could resuell within 12 minutes.     

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.     

PVA纤维增强水泥基复合材料的性能试验研究

通过单轴抗压试验、直接拉伸试验、四点弯曲试验、抗折试验对不同配比和不同试件形状的PVA纤维增强水泥基复合材料进行力学性能试验研究,结果表明：加有PVA纤维的水泥基复合材料的抗压强度提高不大,大约是10%,而抗拉强度和抗弯强度则提高很多,且出现了许多细小裂缝,呈现出应变硬化特性,极限拉应变可达1.8%;利用直板型试件做直接拉伸试验比胫型试件做直接拉伸试验的试验结果准确,且易于试验操作.试验结果证实了PVA纤维增强水泥基复合材料具有很好的韧性.     

膨松型转杯纺棉／PVA长丝复合材料的性能

对转杯纺棉/PVA长丝复合材料及传统的转杯纺织材料等3种材料进行性能测试,涉及到的纺织材料性能指标有强伸性能、条干均匀度、毛羽、膨松度等,侧重于对材料物理性能的研究。研究表明,经溶解的复合材料的膨松度明显上升,断裂强力下降,断裂伸长增加,毛羽增加明显,条干均匀度明显下降。     

淀粉基/聚乙烯醇复合薄膜的制备及性能研究

以淀粉和聚乙烯醇为主要原料,丙三醇为增塑剂,通过流延成膜法制备淀粉基/聚乙烯醇生物薄膜.考察了料液浓度、原料配比及增塑剂含量对复合薄膜力学性能、耐油性能以及结晶性能的影响.研究结果表明:复合薄膜的最佳料液浓度为7.5%;聚乙烯醇的含量越高,共混膜的综合性能越好;当淀粉、聚乙烯醇与增塑剂的质量比为6∶6∶4时,制备的淀粉基/聚乙烯醇复合薄膜的力学性能最好,其拉伸强度和断裂伸长率分别达到13.3MPa和160%;偏光显微镜测试结果表明其相应材料的结晶性能最佳.     

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.     

明胶／聚乙烯醇复合溶液的流变性

研究了明胶／聚乙烯醇复合原液流变性的各影响因素,如复合溶液的配比、温度、浓度和交联剂种类及用量等．结果表明：各复合溶液的非牛顿指数n均小于1,属于非牛顿流体中的假塑性流体,且随着温度的升高,n值不断增大．在所研究的明胶／聚乙烯醇复合原液中,随着浓度和交联剂用量的增大,其非牛顿指数n和结构黏度指数都均呈现增加的趋势．各配比下的明胶／聚乙烯醇共混纺丝原液均属非牛顿剪切变稀型流体．     

螺旋型可植入式微创葡萄糖传感器中PVA/PEG 复合水凝胶外膜结构与响应性能

选用螺旋型铂铱合金电极,通过涂覆Epoxy-PU半透膜和水凝胶外膜来提高植入式微创葡萄糖传感器生物相容性和抗干扰性。分别利用力学拉伸仪测试了聚乙烯醇(PVA)/聚乙二醇(PEG)复合水凝胶的力学性能,扫描电镜观测了水凝胶的显微形貌,电化学工作站测试了葡萄糖传感器的性能,重点考察了PVA/PEG的不同比例对葡萄糖传感器性能的影响。结果表明:当PVA与PEG质量比为4:1时,所制备的水凝胶对传感器性能影响最小,同时具有良好的抗干扰性能。此外,该传感器具有可控的灵敏度以及良好的重复性、稳定性和选择性,为未来连续血糖监测用传感器的实用化打下坚实的基础。