PNIPA/CS智能水凝胶的辐射合成及性能研究

选用具有优良温敏性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和具有良好生物相容性及生物可降解性的p H敏感性天然高分子壳聚糖(CS)为基本原料,采用辐射法合成了PNIPA/CS智能水凝胶,用红外光谱分析了水凝胶的结构,并测定了水凝胶的溶胀动力学、退溶胀动力学和平衡溶胀率,研究了CS含量对凝胶性能的影响。结果表明,CS分子上的C3—OH和/或C6—OH和PNIPA发生了接枝反应,PNIPA/CS水凝胶的溶胀率随着CS含量的增大而逐渐减小。CS含量为20%的水凝胶其溶胀过程主要由链段的松弛来控制,该水凝胶的平均失水率约为94%,其较低温临界温度(LCST)约为37℃。     

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。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/石墨烯纳米复合水凝胶的制备及其溶胀性能

聚N-异丙基丙烯酰胺(Poly N-isopropylacrylamide,PNIPA)是一种能对外界温度产生响应的智能水凝胶.但是它的平衡溶胀率和响应速度不高,其应用受到一定的限制.本文通过原位聚合法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/氧化石墨烯(GO)水凝胶复合材料.并采用化学还原法对其还原获得了PNIPA/石墨烯复合水凝胶.通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别表征了凝胶的化学结构和内部形态.测定了凝胶的平衡溶胀率、温度响应性及其在高温(45℃)时的消溶胀性能.研究结果表明:石墨烯的加入使凝胶的多孔结构增加,水释放通道增加,因而PNIPA/石墨烯水凝胶显示出更高的平衡溶胀率,更快的消溶胀速度以及更敏感的温度响应性.     

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。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/石墨烯纳米复合水凝胶的制备及其溶胀性能（英文）

聚N-异丙基丙烯酰胺(Poly N-isopropylacrylamide,PNIPA)是一种能对外界温度产生响应的智能水凝胶。但是它的平衡溶胀率和响应速度不高,其应用受到一定的限制。本文通过原位聚合法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/氧化石墨烯(GO)水凝胶复合材料。并采用化学还原法对其还原获得了PNIPA/石墨烯复合水凝胶。通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别表征了凝胶的化学结构和内部形态。测定了凝胶的平衡溶胀率、温度响应性及其在高温(45℃)时的消溶胀性能。研究结果表明:石墨烯的加入使凝胶的多孔结构增加,水释放通道增加,因而PNIPA/石墨烯水凝胶显示出更高的平衡溶胀率,更快的消溶胀速度以及更敏感的温度响应性。     

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.     

多孔膨润土/丙烯酸/羧甲基纤维素复合凝胶的制备及性能研究

以纳米膨润土、丙烯酸和羧甲基纤维素为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,聚乙烯醇(PEG)为成孔剂制备了一种新型多孔网络凝胶。通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对凝胶结构进行了表征。研究了交联剂、引发剂用量和成孔剂的加入对凝胶的溶胀性能的影响。结果表明:交联剂量为0.04wt%,引发剂量为1.5~2.0wt%时多孔凝胶的溶胀性能最佳。在蒸馏水中和0.9wt%NaCl溶液中的溶胀率分别1125g/g和123g/g。成孔剂PEG的加入能使凝胶的溶胀率和溶胀速率明显提高。     

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。     

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。     

SA分子量及用量对SA/PNIPAAm semi-IPN水凝胶溶胀性能的影响

研究了海藻酸钠(SA)的分子量及用量对SA/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络(SA/PNIPAAm semi-IPN)水凝胶的平衡溶胀度、溶胀速率和消溶胀速率的影响。结果发现,水凝胶平衡溶胀度随着凝胶网络中SA组分分子量以及用量的增加而增大;在pH=1.0条件下,SA/PNIPAAm semi-IPN水凝胶的溶胀速率随着SA的分子量以及用量的增加而降低,在pH=7.4条件下,水凝胶的溶胀速率随着SA的分子量以及用量的增加而增大;SA用量较低时,分子量的大小对SA/PNIPAAm semi-IPN水凝胶的消溶胀速率有很大影响,随着SA用量的增加,分子量大小对水凝胶消溶胀速率的影响作用降低。     

快速响应的聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的合成及性能

以羧甲基纤维素的水溶液为反应介质制备了快速响应的温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶。利用DSC对其相转变温度进行了表征,并测定了不同温度下达到平衡时水凝胶的溶胀比,研究了水凝胶的去溶胀动力学。结果表明,在聚合/交联过程中羧甲基纤维素的存在对PN IPA水凝胶的相转变温度几乎没有影响;与传统水凝胶相比,该水凝胶的溶胀性能有所提高,并且具有较快的响应速率。     

Swelling and diffusion characteristics of modified poly (N-isopropylacrylamide) hydrogels

Thermo-responsive hydrogels are capable of swelling changes to external temperature. A series of modified poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPA) hydrogels was synthesized by free radical polymerization in aqueous solution. Acrylamide (AAm) was used to increase the lower critical solution temperature (LCST), while sodium alginate (SA) was used to improve the swelling performance of the hydrogels. Experiments show that 5.5% mass ratio of AAm increased the LCST by about 9 °C above that of conventional PNIPA. Also, SA significantly improved the equilibrium swelling ratio associate with temperature change. Trypan blue diffusion revealed significant differences in the fluid release obtained from hydrogels with modified LCST and swelling properties. The implications of the modified fluid release and swelling characteristics are also discussed for the device design of thermo-sensitive hydrogels for localized drug delivery.     

Preparation and mechanical characterization of a PNIPA hydrogel composite

A poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPA) hydrogel was synthesized by free radical polymerization and reinforced with a polyurethane foam to make a hydrogel composite. The temperature dependence of the elastic modulus of the PNIPA hydrogel and the composite due to volume phase transition was found using a uniaxial compression test, and the swelling property was investigated using an equilibrium swelling ratio experiment. The gel composite preserves the ability to undergo the volume phase transition and its elastic modulus has strong temperature dependence. The temperature dependence of the elastic modulus and swelling ratio of the gel composite were compared to the PNIPA hydrogel. Not surprisingly, the modulus and swelling ratio of the composite were less dramatic than in the gel.     

pH与温度快速响应性P(NIPA-co-AA)凝胶的制备与表征

首次通过激光光散射研究了致孔剂聚乙二醇(PEG)在反应介质中的聚集状态,分析了PEG的致孔机理。通过将凝胶/PEG复合体在一定浓度碱液中的充分浸渍,找到了一种可将致孔剂完全去除的新方法,制得了快速响应的多孔聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸)共聚水凝胶。由称量法测定了水凝胶的体积相转变温度LCST。温敏性退胀动力学研究表明,多孔水凝胶在2 m in内的失水率可达90%以上;在pH敏感性退胀动力学研究中首次发现,该类多孔共聚水凝胶具有脉冲式的退胀过程,这种性能在特殊的药物缓释领域具有潜在的应用前景。     

疏水改性PNIPA水凝胶的制备及在表面活性剂溶液中的性能

采用水溶液和水溶液胶束自由基聚合方法分别制备了聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶(PNIPA)和疏水改性PNIPA水凝胶：聚N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸甲酯(MA)／丙烯酸乙酯(EA)／丙烯酸丁酯(BA)／丙烯酸十二酯(DA)水凝胶。研究了凝胶的微观结构及不同结构的水凝胶在表面活性剂溶液中的溶胀行为。结果表明,PNIPA与疏水改性PNIPA水凝胶有着不同的微观形态结构;与PNIPA水凝胶相比,疏水改性PNIPA水凝胶在十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲溴化铵(CTAB)水溶液中的溶胀率增大,温敏性增强。疏水改性水凝胶在溶液中的溶胀行为与凝胶化学结构、溶液组成有关。对于疏水改性丙烯酸酯-NIPA共聚水凝胶,其溶胀率随丙烯酸酯碳链长度的增加而降低,在SDS溶液中的相转变温度远比CTAB溶液中的高,突变温度区间更宽。     

疏水改性聚N-异丙基丙烯酰胺的性能及对溶液组成的依赖性

采用自由基胶束水溶液聚合方法制备了疏水改性聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶(P(NIPA-co-MA／EA／BA／DA)),研究了该类水凝胶和PNIPA水凝胶在去离子水及NaCl、Na2SO4、乙醇水溶液中的溶胀行为及与温度的关系。结果表明,聚合物水凝胶在水溶液中的行为与凝胶化学结构、温度、水溶液中的溶质的种类和含量有关。     

Organic redox-initiated polymerization process for the fabrication of hydrogels for colon-specific drug delivery

Organic-redox initiated polymerization technique based on the co-initiators system comprising benzoyl peroxide and N-phenyldiethanolamine was used at ambient temperature to fabricate pH-responsive hydrogels. The effects of changes in the concentration of the co-initiators system, the ratio in which the co-initiators combined, the type of the polymerization solvent, the pH of the hydrating medium, the concentration of the cross-linking agent based on azo-bond and the pH-sensitive cross-linking agent on the properties of the hydrogels were investigated. Increasing the concentration of the co-initiators system, decreasing the concentration of the two types of cross-linking agents, and replacing DMSO by ethanol as the polymerization solvent resulted in hydrogels with increased equilibrium swelling ratio and increased molecular weight between cross-links at pH 7.4. Increasing the concentration of N-phenyldiethanolamine while keeping the concentration of benzoyl peroxide constant gave hydrogels with increased equilibrium swelling ratios. The equilibrium swelling ratios of the hydrogels at pH 2.0 were not affected by the factors investigated. The polymerization technique may be suitable for the design of drug delivery systems containing thermolabile bioactive agents like peptides and proteins.     

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。     

N-异丙基丙烯酰胺共聚物/粘土纳米复合水凝胶的合成及性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为第一单体,分别以N,N-二乙基丙烯酰胺及N,N-二正丙基丙烯酰胺为第二单体合成了两种不同的共聚物/粘土纳米复合水凝胶.结果表明:复合共聚凝胶的平衡溶胀率、温度响应性能均有较大提高,在一定范围内增大加入的粘土含量,其性能的提高越明显.