PAA/PEG复合水凝胶膜的制备及其性能

以丙烯酸(AA)为单体、聚乙二醇(PEG)为大分子模板、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,通过自由基溶液聚合法原位聚合制备了聚丙烯酸(PAA)/PEG复合水凝胶膜,研究了PEG用量对复合水凝胶成膜性、热稳定性、溶胀性能和力学性能的影响。结果表明:成功制备了PAA/PEG复合水凝胶膜;适量PEG的引入有利于复合水凝胶成膜;PAA/PEG复合水凝胶膜的热稳定性良好;PEG的引入对水凝胶膜的吸水溶胀性能不利;适量PEG有利于提高凝胶的力学性能,复合水凝胶膜软而韧;PEG与AA质量比为0.4的PAA/PEG复合水凝胶的拉伸强度和断裂标称应变最大,分别为1.58 MPa,414%。     

空心玻璃微珠对聚丙烯酸水凝胶溶胀性能的影响

为了研究空心玻璃微珠(HGM)的加入对合成聚丙烯酸(PAA)水凝胶的吸水溶胀性、耐盐性及pH敏感性的影响,以丙烯酸(AA)为单体、聚乙二醇为有机致孔剂、HGM为无机致孔剂、过硫酸铵为引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过自由基溶液聚合制备了5种不同HGM投料量的PAA水凝胶,并对其结构、热稳定性、表面形貌以及其在纯水、生理盐水和pH缓冲液中的溶胀行为进行了表征。结果表明,HGM的加入并不影响PAA水凝胶的化学组成和热稳定性,但有利于凝胶致孔;适量HGM的加入有助于大幅提高PAA水凝胶的吸水溶胀性、耐盐性和pH敏感性;当HGM的投料量为单体AA质量的10%时,PAA水凝胶的孔结构最丰富,其吸水平衡溶胀比可达345 g/g,吸盐水平衡溶胀比为47 g/g,pH敏感性在5种水凝胶中最佳。     

P(AAm-co-AA)/Ag复合材料制备及表征

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(N,N-MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用交联共聚方法合成了具有pH敏感性的半互穿网络丙烯酰胺-co-丙烯酸水凝胶P(AAm-co-AA),利用水凝胶网络结构作为纳米反应器,自组装制备了纳米复合水凝胶P(AAm-co-AA)/Ag。水凝胶的溶胀行为研究表明,AAm与AA的质量比影响P(AAm-co-AA)/Ag水凝胶平衡溶胀率。     

可注射甘油磷酸钠-壳聚糖/海藻酸钠复合水凝胶的制备及性能研究

通过物理交联方法,将海藻酸钠(SA)与甘油磷酸钠-壳聚糖(GP-CS)复合制备可注射GP-CS/SA复合水凝胶,考察了物料比(GP-CS与SA的质量比)对复合水凝胶凝胶化时间、溶胶含量、微观形态、热稳定性、平衡溶胀等物理化学性能的影响。结果表明,复合水凝胶中SA比例越大,凝胶化时间越短,溶胶含量越少;扫描电镜和红外光谱分析表明,GP-CS与SA通过物理交联形成三维网络结构的水凝胶;热重分析表明,复合水凝胶与GP-CS水凝胶的热稳定性没有很显著差异;平衡溶胀实验表明,随着SA比例的增大,复合水凝胶的溶胀率和平衡溶胀率升高。GP-CS/SA复合水凝胶比单一的GP-CS水凝胶具有更高的机械强度、更好的吸水性和平衡溶胀性能。     

聚丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶制备及对亚甲基蓝吸附

以丙烯酸(AA)为原料,二丙烯酸酯(Pul DA)分散的氧化石墨烯(GO)纳米胶粒(GO-Pul DA)为增强剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,通过自由基共聚合制备了一系列结构均一的聚丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶(PAA/GO-Pul DA)。考察了BIS质量浓度、GO质量浓度以及溶液pH值对复合水凝胶力学性能、吸水性和亚甲基蓝(MB)吸附量的影响。结果表明,当GO质量浓度从0.1 g/L增加至1.0 g/L时,复合水凝胶拉伸强度从5.0 k Pa增加至10.4 k Pa,断裂伸长率高于100%,当GO的质量浓度为0.3 g/L时,复合水凝胶的断裂伸长率最高为151%;复合水凝胶表现出pH敏感的高吸湿性,pH从3.0增加至6.8时,平衡溶胀比(SRe)变化可达386 g/g,pH=6.8时最大SRe高达490 g/g。当溶液pH值从3.0增加至11.0时,PAA/GO-Pul D对MB的平衡吸附量(qe)可增加1 400~1 500 mg/g,pH=11.0时最大的qe高达1 789 mg/g。复合水凝胶对MB的吸附行为符合准一级动力学模型。5次吸附-解吸附循环后,相对于首次吸附,PAA/GO-Pul D对MB的吸附能力仍保持高达60%,解吸附效率高于90%。     

N-异丙基丙烯酰胺/甲基丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶研究

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,在氧化石墨烯(GO)水溶液中进行自由基原位聚合,制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/聚甲基丙烯酸/氧化石墨烯(PNIPAM/PMAA/GO)复合水凝胶,研究了GO的含量变化对复合水凝胶性能的影响。结果表明,GO的加入能明显提高水凝胶的力学性能,复合水凝胶的平衡溶胀比随着GO含量的增加而降低,并且也具有优异的pH敏感性。     

PAA/PNIPAAm互穿网络水凝胶的微波合成与性能研究

以微波为辐射源,对丙烯酸(AA)水溶液进行辐照制得了PAA水凝胶。将脱水后的PAA水凝胶浸泡于含引发剂过硫酸钾(K_2S_2O_8)和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)水溶液中,待溶胀平衡后取出,进行第二次微波辐照反应,制备了聚丙烯酸/聚N-异丙基丙烯酰胺互穿聚合物网络(PAA/PNIPAAm IPN)水凝胶,并对其溶胀性能进行了研究。研究结果表明,合成的IPN水凝胶兼具pH敏感性和温度敏感性,有望在药物控制释放领域得到应用。     

石墨烯对聚丙烯酸水凝胶溶胀性能的影响

以丙烯酸(AA)为单体,石墨烯(GN)为致孔剂,通过自由基溶液聚合法制备了5种GN投料比的聚丙烯酚(PAA)多孔水凝胶,通过红外光谱、DSC-TG分析、扫描电镜以及凝胶在纯水和pH缓冲液中的溶胀动力学测试研究了GN的加入对PAA水凝胶的化学组成、热稳定性、表面形貌以及溶胀性能的影响。结果表明,GN的加入并不影响PAA的化学组成和热稳定性,但会使凝胶的孔径尺寸更均匀,一定量GN的加入有助于增大凝胶孔径、提高其吸水性和pH敏感性。当GN的用量为AA质量的0.5%～1.0%时,PAA凝胶的吸水性及pH敏感性最佳。     

胶束模板法制备海藻酸复合水凝胶及性能研究

以海藻酸钠(Na-Alg)为原料、丙烯酸(AA)为单体、过硫酸铵(APS)为引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,控制表面活性剂正十二烷基硫酸钠(SDS)的加入量,制备了具有多孔结构的pH敏感型海藻酸/聚丙烯酸复合水凝胶(alginate/PAA composite hydrogels,简写为T-APCGs)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征,结果显示加入0.96 g SDS的复合水凝胶孔洞数量最多且分布最均匀。在水中测其溶胀度,发现加入1.96 g SDS的复合水凝胶溶胀度最大为165 g/g。在不同pH条件下测试T-APCGs的溶胀性能,证明其具备良好的pH敏感性.探究了T-APCGs对牛血清白蛋白(BSA)负载及释放能力,测得其对BSA最大负载量为0.184 g/g,在pH=1.2的模拟胃液环境下累计释放率为10%,在pH=7.5的模拟肠液环境下累积释放率为95%。这种复合材料有望作为一种新型药物载体被用于医疗行业。     

聚乙烯醇-壳聚糖复合水凝胶的溶胀性能

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖为原料、以戊二醛为交联剂,在醋酸溶液中合成了聚乙烯醇-壳聚糖复合水凝胶,研究了影响水凝胶溶胀性能的多种因素,实验结果表明,该凝胶对pH、离子、温度敏感,且在pH=3.13盐酸溶液、常温下的蒸馏水及8℃蒸馏水中溶胀度较大,分别为1 112.2%、974.2%、1 036.8%,凝胶溶胀度随着干燥温度及干燥时间的增加而减小,聚乙烯醇种类对水凝胶溶胀性能有显著影响,PVA-1788与壳聚糖形成的水凝胶溶胀度最大为2 074.1%。聚乙烯醇-壳聚糖复合水凝胶因具有优良的机械强度、生物相容性及生物降解性,同时又具有pH/离子/温度敏感性,因此日益显示其在生物医学材料等领域的重要性。     

Cs-AA-HEMA复合水凝胶的合成及溶胀性能

以壳聚糖、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯为原料,硝酸铈铵、过氧化二苯甲酰为引发剂,戊二醛为交联剂,制备了壳聚糖-丙烯酸-甲基丙烯酸羟乙酯复合水凝胶,探讨了凝胶溶胀过程和理论,研究了凝胶合成条件及溶剂性质对凝胶平衡溶胀度的影响.结果表明：随着丙烯酸浓度、甲基丙烯酸羟乙酯添加量的增加,凝胶平衡溶胀度先增大再减小,凝胶溶胀度随着戊二醛浓度增加而减小.壳聚糖-丙烯酸-甲基丙烯酸羟乙酯复合水凝胶是pH/离子/温度敏感型凝胶.     

壳聚糖/明胶/聚乙烯醇复合水凝胶的溶胀性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、明胶和壳聚糖为原料,以戊二醛为交联剂,在醋酸溶液中通过共混交联反应合成了壳聚糖/明胶/聚乙烯醇复合水凝胶,考察了聚乙烯醇/壳聚糖/明胶的质量比、交联剂用量、反应温度、反应时间对复合水凝胶溶胀性能的影响。通过正交实验,确定制备复合水凝胶的优化条件如下:交联剂用量为6 mL、反应温度为75℃、反应时间为70 min、聚乙烯醇/壳聚糖/明胶的质量比为1∶2∶2,在此优化条件下合成的壳聚糖/明胶/聚乙烯醇复合水凝胶溶胀性能良好,对水的平衡溶胀度达到985%。     

纳米银对复合水凝胶性质影响的研究

超声波作用于含有单体AMPS、MMA和交联剂MBA的Ag NO3水溶液,使Ag+还原为纳米级的银粒子,与此同时单体和交联剂形成共聚物,从而在无引发剂和还原剂的条件下制备出纳米银/P(AMPS-MMA)复合水凝胶。TEM表明,制备的纳米银粒径在10~20nm,粒径分布较窄,且均匀地分散在水凝胶聚合物里;通过研究纳米银/P(AMPS-MMA)复合水凝胶和P(AMPS-MMA)水凝胶的溶胀率、溶胀动力学、退溶胀动力学和温敏性质等表明,纳米银增强了复合水凝胶的吸水性能和提高了复合水凝胶的温敏性。     

BES-Na磺酸型聚氨酯复合水凝胶的制备与性能研究

以N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES-Na)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,原位聚合制备了一系列磺酸型水性聚氨酯(SWPU);再将丙烯酰胺(AM)引入SWPU中乳液聚合制备了一系列BES-Na磺酸型聚氨酯复合水凝胶(SWPUH)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了SWPUH的结构,研究了BES-Na含量对SWPUH水凝胶的溶胀性能、p H敏感性、离子强度敏感性以及力学性能的影响。结果表明,SWPUH6溶胀比最大,为33. 12,且较SWPUH1平衡溶胀比提升了50. 20%; SWPUH水凝胶还具有多重敏感性,BES-Na的加入能改善水凝胶的酸碱稳定性,且在不同离子强度溶液中,仍然具有较高的溶胀性能。另外,SWPUH水凝胶还具有优异的力学性能,其中SWPUH6水凝胶压缩强度达到最大3. 42 MPa,较SWPUH1压缩强度提升了约4. 5倍,拉伸强度最大值为0. 33 MPa,断裂伸长率最大达到了774%,相比SWPUH1分别提升了175%和59. 3%。     

BES-Na磺酸型聚氨酯复合水凝胶的制备与性能研究

以N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES-Na)和二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,原位聚合制备了一系列磺酸型水性聚氨酯(SWPU);再将丙烯酰胺(AM)引入SWPU中乳液聚合制备了一系列BES-Na磺酸型聚氨酯复合水凝胶(SWPUH)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了SWPUH的结构,研究了BES-Na含量对SWPUH水凝胶的溶胀性能、p H敏感性、离子强度敏感性以及力学性能的影响。结果表明,SWPUH6溶胀比最大,为33. 12,且较SWPUH1平衡溶胀比提升了50. 20%; SWPUH水凝胶还具有多重敏感性,BES-Na的加入能改善水凝胶的酸碱稳定性,且在不同离子强度溶液中,仍然具有较高的溶胀性能。另外,SWPUH水凝胶还具有优异的力学性能,其中SWPUH6水凝胶压缩强度达到最大3. 42 MPa,较SWPUH1压缩强度提升了约4. 5倍,拉伸强度最大值为0. 33 MPa,断裂伸长率最大达到了774%,相比SWPUH1分别提升了175%和59. 3%。     

魔芋葡甘聚糖复合凝胶的制备及其溶胀性能研究

通过在水中复配魔芋葡甘聚糖(KGM)、黄原胶(XG)和β-环糊精(β-CD),制备了KGM/XG/β-CD复合水凝胶。探讨了β-CD含量对凝胶平衡溶胀度的影响,并探讨了介质pH和温度对凝胶溶胀度的影响。结果表明,当m(KGM):m(XG):m(β-CD)=1:1:1时,复合凝胶的平衡溶胀度最大;复合凝胶的溶胀度在溶胀初期增加很快,随着溶胀时间的延长,溶胀度增加变慢,约7 h内基本达到平衡;随着介质pH的增大或体系温度从25℃增加至37℃,KGM/XG/β-CD复合凝胶的溶胀度随之增大。     

螺旋纳米炭纤维/海藻酸钠水凝胶制备及性能研究

通过溶液共混法制备海藻酸钠(SA)水凝胶和螺旋纳米炭纤维/海藻酸钠(HCNFs/SA)复合水凝胶,考察SA浓度、CaCl_2浓度和HCNFs浓度对凝胶平衡溶胀度(ESD)的影响,并对水凝胶进行pH值响应性和抗压强度测试。结果表明:SA浓度为1%、CaCl_2浓度为0.03 mol/L时,制备的水凝胶ESD为34.72;HCNFs浓度为0.5 mg/mL时,制备的HCNFs/SA水凝胶抗压强度为7.84 kPa。     

pH敏感P(MAA-co-BMA)水凝胶的溶胀行为

以甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)为共聚单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、偶氮二异丁腈为引发剂,用溶液聚合法合成P(MAA-co-BMA)水凝胶,研究其吸水溶胀性和pH敏感性。结果表明,BMA投料为摩尔分数5%的共聚水凝胶在211℃以下处于高弹态,其吸水溶胀比可达52;该凝胶烘干和冻干处理后的pH敏感性都很好,即平衡溶胀比随着pH增大而增大;而冻干凝胶因具有规律的大孔结构,在不同pH溶液中的平衡溶胀比差异更大。     

辐射交联PVA/PVP/胶原复合水凝胶的制备及性能研究

采用辐射交联与冻融循环相结合的方法,将胶原引入聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)水凝胶体系,制备具有较高生物活性的PVA/PVP/胶原复合水凝胶。通过含水率、溶胀性能、力学性能及微观结构研究胶原对复合水凝胶结构与性能的影响,并优选最佳体系进行体外细胞毒性实验(MTT法)。研究结果表明,复合水凝胶具有均匀分布的三维多孔结构,胶原的添加增大水凝胶网络空间结构,其初始含水率达92%,并在10 h内达到溶胀平衡,但力学性能降低。辐射交联与冻融循环相结合的方法有利于提高胶原水凝胶制备效率,胶原结构不改变,其体外细胞存活率从PVA/PVP水凝胶的77.3%提高到93.8%,细胞相容性提高。     

壳聚糖纤维/壳聚糖/海藻酸钠水凝胶溶胀性能与抑菌性能

制备了壳聚糖(CS)/海藻酸钠(SA)复合水凝胶,并通过加入吸水性壳聚糖长纤维、45%壳聚糖水刺无纺布、80%壳聚糖水刺无纺布、100%壳聚糖水刺无纺布、100%壳聚糖针刺无纺布这五种纤维,增强复合水凝胶的力学性能,探究了复合水凝胶的吸水溶胀性能与抑菌性能。结果表明,加入纤维后水凝胶在蒸馏水中的溶胀比明显降低,在碱性环境中,水凝胶的溶胀比显著上升,在偏中性环境中,水凝胶的溶胀比最低;加入纤维后,复合水凝胶仍具有一定的抑菌性,无纤维添加的水凝胶呈现出的抑菌能力一般,而加入了吸水性壳聚糖长纤维的具有最佳的抑菌性能。