具有灵敏pH响应的高强度聚丙烯酰胺/聚丙烯酸钠双网络水凝胶的合成

采用二步法,以锂藻土(Laponite)交联聚丙烯酰胺(PAM),N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联聚丙烯酸(PAA),通过自由基聚合制备了PAM/PAA双网络水凝胶。该水凝胶的拉伸强度可达137 k Pa,在酸性缓冲液中收缩,碱性缓冲液中溶胀,具有灵敏的pH响应性。通过调节丙烯酸(AA)单体的中和度和2种网络交联剂的用量及单体配比,可控制双网络水凝胶的拉伸性能和响应性能。结果表明,AA中和度为125%,m(AM)∶m(Laponite)=1∶0.6,m(AA)∶m(BIS)=1∶0.0002,m(AM)∶m(AA)=7∶1时,水凝胶的拉伸强度最佳,可达137 k Pa;该条件下制备的双网络水凝胶同时具有灵敏可逆的pH响应性,在pH=3的缓冲液中溶胀度达5.26,在pH=7的缓冲液中溶胀度可达16.98。     

抗冻pH敏感水凝胶聚α-甲基丙烯酸/丙烯酰胺的制备及性能研究

pH敏感水凝胶具有高含水、低摩擦、环境敏感等优良性能,在生物医药,环保等领域广为运用,但传统水凝胶因为低温易凝固限制了其应用范围。本实验以CaCl_2为增强剂,通过原位自由基聚合制备耐低温的水凝胶聚α-甲基丙烯酸/丙烯酰胺[P(AM/MAA)]。考察时间和pH对水凝胶P(AM/MAA)溶胀行为的影响,并重点探讨了低温对P(AM/MAA)凝固的影响。结果表明:添加了CaCl_2的P(AM/MAA)抗冻性能优越,pH敏感性能突出。     

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.     

P(HEMA-co-MAA)纳米凝胶的制备与pH响应性

以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和甲基丙烯酸(MAA)为聚合单体,异辛烷为分散介质,Span80和Tween80为复配乳化剂,采用反相微乳液聚合法制得不同单体配比的聚(甲基丙烯酸羟乙酯-co-甲基丙烯酸)(P(HEMA-co-MAA))纳米凝胶。确定了产物的pKa值及实际单体物质的量比,对产物的形貌进行了表征并研究了产物的pH响应性.结果显示,MAA物质的量分数为20%的纳米凝胶的pKa值为5.83,在pH=3和pH=7时其数均粒径分别为48 nm和90 nm;当环境pH接近pKa值时,纳米凝胶分散液的浊度明显降低,溶胀率明显上升,表观黏度急剧增加,说明纳米凝胶具有良好的pH响应性。     

聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯/聚乙烯醇半互穿网络水凝胶的溶胀行为

以甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过自由基聚合法制备了一系列半互穿网络水凝胶(PDVA)。研究了原料配比对该系列半互穿网络水凝胶最低临界溶解温度(LCST)的影响,以及介质pH值、温度对半互穿网络水凝胶溶胀行为的影响。结果表明,PVDA系列半互穿网络水凝胶的LCST随PVA含量的增加而升高,在酸性和碱性条件下该系列水凝胶的溶胀度与温度之间的变化关系恰恰相反;当温度低于LCST时,水凝胶的溶胀度随介质pH值的增大呈现先增大后减小的变化趋势,而当温度高于LCST时,PDVA系列水凝胶的溶胀度几乎不随介质pH值的变化而变化。     

PAMPS/PAA互穿双网络水凝胶的制备及强度研究

通过自由基溶液聚合法和互穿双网络技术(IPDN),合成包含第一网络PAMPS及第二网络PAA的高强度PAMPS/PAA互穿双网络水凝胶(IPDNH),探讨IPDNH的最佳制备条件、抗压缩性能影响因素。结果表明,PAMPS所占比例的提高及PAA交联剂用量的增大都使IPDNH的压缩强度呈现先增大后减小的趋势,而PAMPS交联剂用量的增大,则使压缩强度不断降低。当双网络的单体配比n(AMPS)/n(AA)=3.5/1,PAMPS交联剂用量为2%,引发剂用量为0.2%,PAA交联剂用量为0.5%,引发剂用量0.5%时,IPDNH的抗压缩强度可达58.3MPa,远大于普通水凝胶。     

PEDOT:PSS/聚(丙烯酰胺-甲基丙烯酸)导电水凝胶的制备与性能

通过原位自由基溶液聚合法制备了聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)/聚(丙烯酰胺-甲基丙烯酸)(P(AAM-MAA))导电水凝胶.采用FTIR、Raman、TGA和SEM分别表征了PEDOT:PSS/P(AAM-MAA)的组成与形貌,测定了PEDOT:PSS/P(AAM-MAA)的透光率、电...     

甲基丙烯酸-2-羟基乙酯-co-N-乙烯-2-吡咯烷酮水凝胶结构及溶胀行为研究

为探讨甲基丙烯酸-2-羟基乙酯（HEMA）-co-N-乙烯-2-吡咯烷酮（NVP）共聚物水凝胶薄膜的溶胀性能,以2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮（1173）为光引发剂,二乙二醇甲基丙烯酸酯（DEGDMA）为交联剂,用紫外灯在室温下合成不同配比的HEMA-co-NVP共聚物薄膜。FTIR证实了共聚反应,热重（TG）测试显示薄膜结构中易分解的组分含量随着单体NVP含量的增加而增加。共聚物溶胀实验结果表明：随着交联剂含量的增加,水凝胶平衡溶胀率（EWC）下降;随着单体NVP含量的增加,材料的EWC上升,共聚水凝胶的溶胀过程趋于Case-Ⅲ型;随着温度的升高,材料的EWC降低,溶胀过程趋向Fick溶胀。     

含聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯刷的羽毛接枝共聚物的制备及性能

采用电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)的方法,以羽毛表面的溴为引发位点,引发甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)在羽毛表面自增长,制备含聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯刷的羽毛接枝共聚物(Feather-g-PDMAEMA)。再以溴乙烷为改性试剂,对其进行季铵化处理,制备具有抗菌性能的羽毛接枝共聚物。改性后羽毛的元素含量、官能团、热稳定性、结晶结构、表面形貌分别通过能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进行表征。FT-IR和SEM分析结果表明,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯成功地接枝到羽毛的表面,所得羽毛接枝共聚物的接枝率最高可达84. 7%; XRD的分析结果显示,接枝聚合后的羽毛的结晶度降低; TGA分析结果显示,接枝聚合后的羽毛热稳定性降低;抗菌测试结果表明,季铵化处理后的Feather-g-PDMAEMA具有良好的抗菌效果。     

高强度/pH敏感性氧化石墨烯纳米复合双网络水凝胶的制备

通过自由基溶液聚合法,在氧化石墨烯(GO)水溶液中合成聚N,N-二甲基丙烯酰胺/氧化石墨烯(PDMA/GO)纳米复合第一网络水凝胶,之后以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂引入化学交联聚丙烯酸(PAA)作为第二网络制备高强度的GO纳米复合双网络水凝胶。通过热重分析、力学性能测试、pH敏感性研究了第二单体AA和GO浓度对GO纳米复合双网络水凝胶性能的影响。结果发现,热稳定性、力学性能随GO含量的增加而增加,随AA含量的增加先增加后减小。当pH4.25时,GO纳米复合双网络水凝胶具有pH敏感性。     

智能型AMPS/DMAEMA水凝胶的电敏感性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用水溶液聚合法制备了AMPS/DMAEMA水凝胶,考察了样品水凝胶在外加直流电场刺激下的消溶胀动力学和弯曲行为.结果表明,DMAEMA单体含量和施加电压大小对水凝胶的电敏感性能有着显著影响.用一级动力学方程能够较好地描述水凝胶在接触电压刺激下的消溶胀过程.在非接触电压刺激下,单体摩尔比,n(AMPS):n(DMAEMA)=9:1的水凝胶向负极弯曲;单体摩尔比n(AMPS):n(DMAEMA)=5:5的水凝胶向正极弯曲;单体摩尔比n(AMPS):n(DMAEMA)=7:3的水凝胶随着非接触电压的增大,出现先向负极弯曲,后向正极弯曲的现象.     

pH响应型聚丙烯腈-丙烯酰胺-丙烯酸多孔水凝胶的制备及其在环境污染方面的应用

Pb2+离子是一种重要的污染源,因此有效的移走不仅是对环境更是对人类健康具有重要意义。我们利用pH响应型聚丙烯腈-丙烯酰胺-丙烯酸多孔水凝胶作为吸附剂来移走Pb2+离子。探讨了时间、pH和温度对吸附能力的影响。结果表明在pH为5,温度为25℃时,有最大的吸附能力,达到了1.578mg。更为有趣的是可以通过改变pH来改变聚合物链相变的办法实现水凝胶的重复利用。     

具有pH开关特性的乙烯-乙烯醇共聚物膜的制备与性能

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)膜为基膜,甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)为功能单体,采用分步紫外接枝法制备pH响应性EVAL-g-PDMAEMA膜。采用紫外可见吸收光谱、红外光谱、X射线光电子能谱、场发射电镜及X射线能量色散谱对接枝前后EVAL膜的化学组成、形貌与接枝链分布进行研究,并考察接枝条件对膜接枝率及pH开关性能的影响。结果表明,PDMAEMA链可成功接枝至EVAL膜上,其在EVAL膜表面和膜孔内均有存在,膜孔内PDMAEMA接枝量随接枝率增高而增高。EVAL-g-PDMAEMA膜pH开关性能主要受膜孔内PDMAEMA接枝量的影响,当二苯甲酮(BP)浓度为60 g/L,BP固定时间为5 min,单体接枝时间为20 min时,膜接枝率最高,pH开关性能最为显著。     

CO_2响应核壳/高尔夫球型微球的制备与性能

CO_2刺激响应聚合物材料近年广受关注,但CO_2刺激响应聚合物微球鲜见报道。利用种子乳液聚合制备了以聚苯乙烯(PS)为核,聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(PDEA)为壳的PS-PDEA微球,研究了其形貌、粒径、pH和CO_2响应行为。结果表明,该类微球同时具有核壳和高尔夫球型结构,核和壳尺寸分别约为162 nm和13 nm,并显示出良好的pH和CO_2响应能力;乳液粒径随着CO_2/N_2交替重复通入而可逆增大/减小;冷冻干燥后的微粉在酸性和碱性条件下分别变得相对亲水和疏水。     

高强度聚苯胺-聚丙烯酸/聚丙烯酰胺导电水凝胶的制备与性能

将导电聚合物引入到水凝胶网络中的导电高分子基导电水凝胶,因结合了水凝胶的三维网络结构、良好的生物相容性、优异的力学性能等和导电高分子良好电学性能等优点而被广泛研究,特别是以聚苯胺(PANI)为导电高分子的导电水凝胶.但PANI不溶于水,因此很难制备PANI基导电水凝胶.本文以制备高强度PANI基导电水凝胶为目的,尝试将...     

基于聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)表面活性剂和掺杂剂的聚苯胺中空微球EI北大核心CSCD

采用自组装法分别在表面活性剂2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、十二烷基磺酸钠(SDBS)和聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)(PAMPS)水溶液中合成聚苯胺,用扫描电镜、透射电镜和比表面分析仪对不同表面活性剂合成的聚苯胺进行表征;用PAMPS对聚苯胺进行掺杂,采用红外光谱、紫外光谱、X射线光电子能谱等探讨PAMPS对聚苯胺的掺杂效应;通过循环伏安法和电化学阻抗法研究PAMPS掺杂聚苯胺的电化学性能。结果表明,PAMPS能够更好地调控聚苯胺的形貌和提高聚苯胺微球的分散性,以及更好地起到表面活性剂效果;PAMPS掺杂后的聚苯胺的电导率提高到了100S/cm级别,比未掺杂态聚苯胺提高了近104倍,具有更大响应电流,展现出更大的电容量。     

羧甲基纤维素钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能

制备了具有温度、pH双重敏感特性的羧甲基纤维素钠／聚（N-异丙基丙烯酰胺）的半互穿网络水凝胶（CMC／PNIPAAm semi—IPN）。研究了温度、pH对该凝胶溶胀度的影响。结果表明,在酸性（pH=1．0）和弱碱性（pH=7．4）条件下,semi—IPN凝胶溶胀度均随着温度的升高而下降,但在pH=1．0时,semi-IPN凝胶的溶胀度小于PNIPAAm凝胶的溶胀度;在pH-7．4时,结果正好相反。20℃时,该凝胶有良好的pH敏感性;而37℃时,敏感性不明显。同时对该凝胶的消溶胀动力学进行了研究,结果发现,试凝胶的消溶胀速率随着凝胶中CMC组分含量的增加而增大。     

聚丙烯酸/聚乳酸复合多孔pH响应水凝胶的制备及性能

利用电纺制备直径为(2.69±0.63)μm,孔径大小为150 nm×120 nm聚乳酸(PLLA)纳米孔超细纤维。以丙烯酸(AA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,通过自由基聚合制备聚丙烯酸(PAA)水凝胶。将PLLA纳米孔超细纤维浸泡在上述体系中,通过原位聚合制备PAA/PLLA复合水凝胶,并研究m(AA)∶m(PLLA)对复合水凝胶形貌的影响。致孔剂聚乙二醇(PEG)加入,明显提高纤维孔隙率。与PAA水凝胶相比,PAA/PLLA复合水凝胶pH响应时间大大缩短,且拉伸强度由1.9 MPa增加到5.2 MPa,弹性模量从90.4 MPa增加到108.2 MPa。     

壳聚糖/聚(N-异丙基丙烯酰胺)全互穿网络水凝胶的制备及性能

以壳聚糖(CS)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,制备具有温度和pH值双敏感性的全互穿网络水凝胶(Full-IPN);利用红外光谱(FT-IR)对其分子结构进行表征,扫描电镜(SEM)观察其内部形貌,并通过DSC对其低临界溶解温度(LCST)进行表征,最后研究了不...     

聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯中空纤维复合纳滤膜的制备与性能表征

以聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(PDM)作为交联预聚物,利用双苄基试剂在聚砜中空纤维超滤膜表面进行季铵化反应(界面聚合),制得荷正电复合中空纤维复合纳滤膜.研究了PDM浓度、外加碱、溶剂、交联剂和交联温度等制备条件的影响.所制备的中空纤维纳滤膜对2g/L MgSO4的截留率≥98%,通量19.5L/(m2·h),界面聚合时间为3.5h.