聚丙烯酰胺/改性纳米纤维素晶体纳米复合水凝胶的光聚合制备与表征

先用马来酸酐对纳米纤维素晶体(NCC)进行表面改性得表面含碳-碳双键的改性NCC(mNCC),然后将丙烯酰胺(AM)和mNCC一起光聚合得PAM/mNCC纳米复合水凝胶;通过红外光谱、扫描电镜、热重分析、差热分析、溶胀实验和拉伸实验研究了水凝胶的结构和性能。结果表明,PAM/mNCC纳米复合水凝胶是一种物理/化学共交联水凝胶;与用质量分数0.25%N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联的PAM水凝胶相比,PAM/mNCC纳米复合水凝胶中的微孔尺寸分布更宽,PAM分子链的起始分解温度和玻璃化转变温度升高;当mNCC的用量占AM质量的5%~10%时,PAM/mNCC纳米复合水凝胶的饱和溶胀率、拉伸强度、断裂伸长率分别为PAM水凝胶的2.1~2.7倍、0.45~1.1倍、3.8~7.1倍。     

聚丙烯酰胺/膨润土复合水凝胶的结构及粘弹性

用丙烯酰胺和膨润土制备聚丙烯酰胺/膨润土（PAM/Bent）复合材料,再用差热分析（DTA）、扫描电子显微镜（SEM）、动态粘弹谱（DMA）对PAM/Bent复合水凝胶进行表征.结果显示,PAM与膨润土之间有强的相互作用;PAM/Bent复合水凝胶有完善的网络结构和高的强度。     

高力学强度羟乙基纤维素/聚丙烯酰胺复合水凝胶的制备EI北大核心CSCD

通过自由基聚合一步合成了羟乙基纤维素/聚丙烯酰胺(HEC/PAM)复合水凝胶,这种水凝胶具有优异的拉伸性能和压缩性能,可能源于PAM链与HEC链之间的氢键相互作用。经测试,HEC/PAM复合水凝胶可被拉伸至原尺寸的24倍,对应的拉伸断裂应力为113kPa;90%压缩形变对应的压缩强度达0.87 MPa;水凝胶的最大压缩形变达95%以上。同时,HEC/PAM水凝胶还表现出了优异的可恢复性能。因此,HEC/PAM复合水凝胶在生物医药领域有潜在的应用价值。     

基于温敏改性纳米纤维素的复合水凝胶薄膜的制备及其分子透过性能

利用溴代—接枝两步法将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)接枝聚合到纤维素纳米微晶(CNCs)表面,制备得到PNIPAAm改性的CNCs(P-CNCs),并将该P-CNCs分散于海藻酸钠(SA)基体中,得到复合水凝胶薄膜。对改性P-CNCs进行了结构和性能的表征,并研究了P-CNCs的温度响应特性对复合水凝胶薄膜分子透过性能影响。结果表明,改性P-CNCs保持了棒状结构但相比于CNCs直径变大,晶型保持不变但是结晶度降低。当环境温度高于低临界转变温度(LCST)时,P-CNCs悬浮液的透光率增大。添加P-CNCs制备的复合水凝胶薄膜,其热稳定性相比与其他水凝胶薄膜有所提高。当环境温度≥LCST时,添加P-CNCs的复合水凝胶薄膜的水蒸气透过性相比环境温度25℃时明显提高,300 min后水蒸气透过量相比提高了17%;而相比于添加CNCs的水凝胶薄膜,其相同时间下的水蒸气透过量提高了28.6%。亚甲基蓝分子透过性实验表明,在环境温度≥LCST的条件下,添加P-CNCs的复合水凝胶薄膜其分子透过速度要显著大于添加未改性CNCs的水凝胶薄膜,且分子透过速度随着P-CNCs添加量的增大而增大。     

聚丙烯酰胺类水凝胶及其在生物化工等领域中的应用

叙述了聚丙烯酰胺和聚丙烯酰胺类水凝胶的合成反应、结构与性能的研究状况,并介绍这些水凝胶材料在生物物质分离、浓缩和生物催化剂固定化等方面的应用研究进展。     

细菌纤维素/聚谷氨酸复合水凝胶的辐照制备及性能

采用Co~(60)-γ射线辐照交联法制备细菌纤维素/聚谷氨酸(BC/PGA)复合水凝胶。采用红外光谱和扫描电子显微镜等对复合水凝胶的结构进行表征,研究了BC引入对复合水凝胶的凝胶分数、热失重、溶胀性能、压缩性能和流变性能的影响,并利用CCK-8法对复合水凝胶进行了细胞毒性评价。研究结果表明,辐照作用下BC纳米纤维和PGA形成双交联复合凝胶网络,BC可有效增加复合水凝胶的压缩强度、储能模量(G')和凝胶分数,降低复合水凝胶的平衡溶胀度。50kGy辐照剂量下,相对于纯PGA水凝胶,复合水凝胶压缩强度增大5倍,G'增大10倍。同时复合水凝胶无细胞毒性,可安全应用于生物医学领域。     

聚丙烯酰胺水凝胶的H NMR研究

用Ｈ ＮＭＲ方法，测定了不同溶胀度条件下聚丙烯酰胺水凝胶中质子的化学位移、自旋－晶格弛豫时间（ｔ１）以及在相同溶胀度条件下水质子的化学位移随温度的变化。结果表明，水凝胶体系中水质子的化学位移和自旋－晶格弛豫时间与体系中“键合水”的生成和含量有关。     

白炭黑原位复合聚丙烯酰胺水凝胶的合成及次级网络对流变行为的影响

采用水溶液聚合法,通过丙烯酰胺与白炭黑原位复合,制备出复合聚丙烯酰胺凝胶.采用高级流变仪和红外吸收光谱证实了白炭黑与聚丙烯酰胺形成的次级网络的存在,通过对比不同白炭黑填充量和不同吸水倍数对聚丙烯酰胺水凝胶模量、损耗角正切、零切黏度和流动指数的影响,发现白炭黑的加入对聚丙烯酰胺凝胶力学性能的贡献,随着白炭黑用量在0%～3...     

木质纳米纤维素增强聚乙烯醇复合水凝胶的制备及性能研究

以自制含木质素纳米纤维素纤丝(LCNFs)为增强相,聚乙烯醇(PVA)为基体,通过一次冻融制备LCNFs/PVA复合水凝胶。研究LCNFs添加量对复合水凝胶微观结构及含水量、吸水溶胀率、抗压缩性能的影响,以及载药复合水凝胶的药物释放模型及抑菌效果。结果表明,复合水凝胶呈多孔网络结构;其含水量及溶胀率随LCNFs添加量的增加而降低,抗压缩性能LCNFs随添加量的增加而增加。载药水凝胶药物释放模型符合Korsmeyer-Peppas模型,药物释放率可达95%以上,且对测试细菌有良好的抑制作用,在伤口创面敷料等领域具有潜在的应用前景。     

机械处理对花生壳纤维素纳米纤丝的性能影响

利用不同机械力对花生壳纯化纤维素进行逐级开纤处理,研究了不同尺度纤维素纳米纤丝(CNF)的微观形貌,采用抽滤法将CNF制备成膜,对比分析了不同样品的断面特征、力学性能、光学性能以及热性能。结果表明,研磨可从花生壳纯化纤维素中剥离出直径约200nm的CNF,纤丝制备成膜后结构较为疏松,层间距大,再经高压均质和超声连续处理可制备出高长径比花生壳CNF,纤丝直径分布在15nm左右,成膜后在膜断面形成了紧密连续结构。经研磨-均质-超声逐级细化后的CNF膜的透光率可达66.7%,相比研磨膜提高了近40%,同时表现出极佳的力学性能,拉伸强度和杨氏模量分别为181MPa和7.1GPa,较研磨膜分别提高了99%和22%,断裂伸长率亦提升至7.3%。此外,该薄膜的热膨胀系数低至12.2ppm/K,具有优异的热稳定性。     

孔隙率对聚酰亚胺复合材料力学性能的影响

利用超声衰减的强度随聚酰亚胺复合材料孔隙率增加而逐渐增加的性质,建立超声衰减的强度与孔隙率之间的关系,再将不同孔隙率与复合材料力学性能之间的关系对应起来.结果表明,可以通过超声衰减的強度直接预测复合材料的力学性能.     

纤维素／二氧化锆复合球形纤维素的制备与性能

采用反相悬浮再生法,将超细二氧化锆(ZrO2)包埋于纤维素骨架中制备了一种新型的复合球形纤维素。通过正交实验确定出最优制备工艺:每2 g纤维素硫酸单酯(CS),ZrO2掺杂量为0.15 g,环氧氯丙烷用量6 mL,加碱量为9 mL(5 mol/L NaOH),交联活化时间为5 h和搅拌速度2000 r/min。结果表明:该法制备的复合球形纤维素的含水率为82%,粒径主要分布在90μm~200μm,球形度好,比表面积大(159.4 m2/g),耐酸碱度高;同时发现,超细ZrO2颗粒的掺入不仅有利于基质的活化,活化后环氧基含量达0.83 mmol/g,而且能够有效抑制基质的溶胀性,增强力学强度。     

Influence of Thermal Exposure on Mechanical Properties of C/Al Composite

In this paper were studied the microstructureand properties of the non-barrier coating compo-sites fabricated by a new technology.The bondingbetween C and A1 in the composites is quite well,and the composites have excellent properties.Theion probe and X-ray analyses indicate that there isAl_4C_3 phase in the composites and its amount inthe composites increases when the composites areexposed.In the case of exposure the strength of thecomposites is reduced because of increasing amountof Al_4C_3.     

PEGDA/NVP水凝胶支架的制备及力学性能

以过硫酸胺(APS)氧化-还原体系为引发体系,通过活性自由基溶液聚合法制备了交联网状聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)/N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚物水凝胶支架。研究结果表明,将亲水组分NVP引入到聚合物中,可提高支架材料的亲水性,改善水凝胶降解速度,NVP的加入有效地降低了PEGDA的刚度,加强了材料的压缩屈服应变力,使得支架的柔韧性能得到很好的改善。     

Effect of Multiwalled Carbon Nanotubes on the Conductivity and Swelling Properties of Porous Polyacrylamide Hydrogels

Multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were added to polyacrylamide (PAM) hydrogels in different proportions to tune their electrical and mechanical properties. The choice of MWCNTs as a reinforcement is justified by the fact that these are highly conducting, fairly stable and flexible particles. A series of MWCNT/PAM hydrogels were prepared by freezing method. The characteristic absorption peaks at 1480 and 1213 cm^?1 in the FTIR spectra reveal that MWCNTs are embedded in the PAM hydrogels. Powder x-ray diffractograms and thermogravimetric analysis (TGA) images show that the MWCNT/PAM hydrogels are crystalline, more thermally stable and have a higher electrical conductivity than a traditional PAM hydrogel. Scanning electron micrographs reveal about reduced pore size, homogeneous and denser texture. The swelling properties of all these hybrid hydrogels were found to be better than those of the parent PAM hydrogel. The Li–Tanaka equation was employed to produce the swelling parameters. The diffusion coefficients (D _c ) of PAM hydrogel is 10 times higher than the literature value. 0.8% MWCNTs reinforced PAM hydrogel has excellent τ_c and electrical conductivity (0.76 mS/cm) with improvements in all properties. Lower D _c of 0.8% MWCNTs/PAM hydrogel reveal that extent of crosslinking is much important than density of the system for a better collective diffusion of the respective solvent.     

氧化石墨烯含量对复合水凝胶性能的影响

目的研究氧化石墨烯含量对氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酸复合水凝胶性能的影响。方法将氧化石墨烯作为物理交联剂,改变氧化石墨烯的相对含量,制备氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酸复合水凝胶,并分析其结构、热稳定性、力学、平衡溶胀比和弹性恢复能力。结果氧化石墨烯的含氧官能团与聚乙烯醇的-OH、聚丙烯酸的-COOH以氢键结合,增加氧化石墨烯相对含量可使复合水凝胶的热稳定性和力学性能得到増强,平衡溶胀比减小。结论在试验参数范围内,制得的氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酸复合水凝胶具有优异的热稳定性、力学性能和弹性恢复能力。     

复合材料层合板连接件力学性能影响因素分析

在位移载荷作用下,基于二维有限元模型,通过编写材料失效准则和刚度退化规则的ABAQUS用户子程序USFLD,并考虑剪切非线性效应,分析了一般铺层下配合间隙、挤压面切向摩擦系数和开孔形状对复合材料层合板单钉螺栓连接力学性能的影响。结果表明:小的配合间隙、大的挤压面切向摩擦系数和开孔形状采用圆孔时均有利于提高连接强度。     

基于自组装行为的微球复合水凝胶制备及性能

以超支化的聚乙烯亚胺和烯丙基缩水甘油醚通过环氧开环反应制备了具有温敏性的聚合物,该温敏性聚合物在水溶液中表现出相转变行为,当达到临界温度时能够自组装形成微球.以该微球为交联剂、丙烯酰胺为单体原位在室温下制备出一种微球复合水凝胶(MC H).力学性能测试表明,制备的微球复合水凝胶具有优异的力学性能,断裂伸长率达到2800...