聚乙烯醇/聚丙烯酸钠/Zn0.2Fe2.8O4复合水凝胶的制备及其溶胀行为

将水溶性纳米Zn0.2Fe2.8O4(ZFO)粒子、用氢氧化钠(NaOH)中和的丙烯酸(PAAS)加入一定量的聚乙烯醇(PVA)水溶液中分散均匀,再加入引发剂过硫酸钾、交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺引发聚合,制备了PVA/PAAS/ZFO水凝胶。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)对其组成和结构进行表征,并系统研究了复合水凝胶在不同溶剂中的溶胀性能。结果表明,纳米ZFO粒子均匀分散在PVA/PAAS凝胶网络中,纳米ZFO粒子的加入使水凝胶的溶胀速率和平衡溶胀度先增加后减小,在纳米ZFO含量为1%时达到最大;在不同浓度的电解质溶液和不同pH值的溶液中进行溶胀时,水凝胶表现出良好的离子浓度和p H刺激响应性。     

pH响应PAAm-g-PEG/PVP半互穿网络水凝胶的制备以及溶胀动力学

采用硝酸铈胺-聚乙二醇为氧化-还原引发体系,N,N-亚甲基双丙烯酰(N,N-MBA)为交联剂,通过简单的自由基聚合法,设计合成了一种聚(丙烯酰胺-g-聚乙二醇)/聚乙烯吡咯烷酮PAAm-g-PEG/PVP接枝交联结构的半互穿网络水凝胶。研究了它们在不同pH值缓冲溶液中的溶胀与扩散行为以及溶胀动力学;并采用红外光谱和热分析系统对其结构和热性能进行了分析测量。实验结果表明:水凝胶的溶胀行为和扩散模式取决于溶液的pH值。随着缓冲溶液pH值增加,平衡溶胀率减小;在不同的缓冲溶液中理论最大吸水量S∞与实验值基本相一致。水凝胶的溶胀行为可以通过选择加入不同分子量大小的PEG来调节和控制。     

聚丙烯酸/聚乙烯醇互穿网络水凝胶制备及其对结晶紫的控制释放性能的研究

以过硫酸铵为引发剂,采用溶液聚合和连续的互穿网络技术,制备了一系列聚丙烯酸(PAA)/聚乙烯醇(PVA)互穿网络水凝胶。测量了水凝胶在不同pH缓冲溶液中的溶胀性能。以结晶紫为模板药物,考察了在不同的pH缓冲溶液中的PAA/PVA互穿网络水凝胶控释作用。结果表明,药物的释放量可以通过改变体系的pH值加以调控。     

基于动态共价键的pH响应自修复水凝胶的制备与评价

以α-甲基丙烯酸(MAA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的共聚物P(MAA/AMPS)及聚乙烯醇(PVA)为单体、十水合四硼酸钠为交联剂合成了P(MAA/AMPS)-PVA二重互穿网络的pH响应水凝胶.通过SEM、FTIR、GPC、TGA-DTG和流变仪等表征了水凝胶的表面形貌和化学状态;测定了水凝胶的溶胀性﹑pH响应性﹑自修复性和流变性.结果表明,水凝胶形成了稳定的互穿网络结构且具有pH敏感性、自修复性;PVA羟基与硼酸根离子形成的共价配位硼酸酯键使水凝胶具备自修复性并受介质酸碱性的控制;力学性能测定结果显示,自修复水凝胶(SB用量为2.5％,水凝胶溶胀度为4)拉伸强度668 kPa,断裂伸长率可达665％,修复效率可达81％.     

温度及pH敏感生物水凝胶的研究

运用互穿网络技术,合成了具有温敏性的聚(N 异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)和生物大分子明胶(gelatin)的互穿网络聚合物(PNIPAm/Gelatinsemi IPN和PNIPAm/GelatinIPN)水凝胶,该水凝胶的最低临界溶液温度(LCST)与PNIPAm水凝胶的LCST基本相同,均为33℃左右,但在LCST以下的平衡溶胀率减小、相变区域略微变宽。在此基础上,通过N 异丙基丙烯酰胺(NIPAm)与丙烯酸(AAc)交联共聚,改变了水凝胶的LCST,在pH=4 0的缓冲溶液中,各水凝胶的溶胀行为基本一致,与AAc含量无关,LCST都为28℃左右;在pH>4 0的缓冲溶液中,LCST随AAc组分含量的增加而增加,但温敏性减小。同时,AAc的加入,使水凝胶具有pH敏感性,敏感点为pH=4 5左右。还考察了该水凝胶降解的特点:戊二醛(GA)交联后的明胶网络,保留了明胶的生物降解性,但互穿网络水凝胶在实验条件下几乎未被胃蛋白酶和胰蛋白酶降解,在pH=9 6的碱性条件下,水凝胶可发生化学降解。     

基于动态共价键的pH响应自修复水凝胶制备与评价

以α-甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚产物和聚乙烯醇为单体，十水合四硼酸钠为交联剂合成P(MAA /AMPS)-PVA二重互穿网络的pH响应水凝胶；通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱（GPC）、热重分析(DSC-TG)和流变仪等表征了水凝胶的表面形貌和化学状态；测定了水凝胶的溶胀性﹑pH响应性﹑自修复性和流变性。结果表明，水凝胶形成稳定的IPN互穿网络结构且该水凝胶具pH敏感性、自修复性；PVA羟基与硼酸根离子形成的共价配位硼酸酯键决定水凝胶自修复性并受到介质酸碱控制；力学性能测定结果显示，自修复水凝胶拉伸强度668 kPa,断裂伸长率可达665%，修复效率可达81%。     

聚乙烯吡咯烷酮半互穿网络智能凝胶的合成和电场行为研究

利用化学交联法,制备了由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和丙烯酰胺(Am)、丙烯酸(AA)复合的具有半互穿网络(Semi-IPNs)结构的高分子水凝胶。研究了凝胶在直流电场作用下NaCl溶液中的溶胀、弯曲行为及交联剂含量、PVP含量对水凝胶的溶胀性质、拉伸强度的影响。结果表明凝胶的最大弯曲率随着时间和电场强度的增加而增大,随溶液离子浓度的增加呈现出最大值。增加PVP可以提高拉伸强度降低弯曲度,适当增加交联剂,可以加强拉伸强度108.51%,降低溶胀度68.29%。     

PVA/Fe2O3磁敏感性水凝胶的制备及性能

采用循环冷冻-解冻方法制备了聚乙烯醇(PVA)/Fe2O3磁敏感性水凝胶. 考察了水凝胶的力学性能、溶胀性能和磁敏感性,并用扫描电镜观察了其表面形貌. 结果表明,当Fe2O3含量为1%(w)时,水凝胶的力学性能最好;水凝胶的溶胀度和脱水率随时间增加有相似的变化趋势,都随磁性粒子含量升高而降低;溶胀性能降低其交联程度增加;PVA和Fe2O3相容性较好;水凝胶在3000 Oe的磁场强度下达到饱和,呈现出很强的顺磁性,磁滞损耗较多,表明具有较好的磁敏感性.     

高浓度聚乙烯醇水凝胶性能研究

利用冷冻-解冻法制备了不同类型高浓度(30wt.%)聚乙烯醇(PVA)水凝胶,研究了PVA水凝胶的溶胀率、拉伸强度和流变特性。结果表明,高浓度PVA水凝胶的溶胀率受PVA的分子量和醇解度影响较大,PVA分子量越大,水凝胶的溶胀率越高;醇解度越高,溶胀率越低。随着冻融循环次数的增加,PVA水凝胶的强度增强;分子量越大,PVA水凝胶的强度反而越弱。在一定的频率范围内,PVA水凝胶的模量随着频率的增加而增加;随着冻融循环次数的增加,PVA水凝胶的储能模量增大。     

互穿网络水凝胶的制备及其性能

以丙烯酸(AA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和N-异丙基丙烯酰胺为主要原料(NIPAM),以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾为引发剂,采用分步法制备互穿网络水凝胶。研究了水凝胶的溶胀动力学,探究了在不同温度、p H和盐溶液浓度下水凝胶的溶胀率。结果表明,随着温度的上升,水凝胶的溶胀率呈递减的趋势。溶液的碱性越强,水凝胶吸水性越好,在p H大于8以后,吸水性能基本达到稳定。当水溶液浓度升高时,凝胶的溶胀率呈快速递减的趋势。     

pH敏感性P(AAm-co-AA)半互穿网络水凝胶的制备、表征及溶胀动力学研究

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,采用自由基交联共聚法合成了具有pH敏感性的半互穿网络水凝胶聚丙烯酰胺-co-丙烯酸[P(AAm-co-AA)],通过傅立叶红外光谱、差热分析研究了水凝胶的结构及热稳定性.水凝胶的溶胀研究表明,随着缓冲溶液pH值的增大平衡溶胀率增大;在不同...     

水凝胶-水凝胶复合材料的制备与表征

将聚乙二醇400(PEG400)溶胀的交联N-乙烯吡咯烷酮(NVP)水凝胶微粒浸渍在含有引发剂过氧化苯甲酰(BPO)的甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)单体中并加热引发聚合反应,制备水凝胶-水凝胶复合材料,研究了产物的溶胀行为,并采用SEM、DSC对产物进行了表征。结果表明,水凝胶-水凝胶复合材料的饱和含水量随交联NVP水凝胶颗粒的含量及饱和含水量增大而增大,两种水凝胶之间的界面结构可分为包埋、部分互穿网络以及完全部分互穿网络等三种,其原因在于HEMA单体部分进入交联NVP水凝胶微粒并进行原位聚合的程度不同;处于分散相的水凝胶与处于连续相的水凝胶的吸水倍率不同,导致水凝胶-水凝胶复合材料吸水溶胀时不同相结构之间互相制约,处于分散相的水凝胶的大分子链不能充分伸展,非冻结水的熔融峰被自由水的熔融峰掩盖,表现为DSC谱图上非冻结水的熔融峰被自由水的熔融峰掩盖。     

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。     

一种新型聚天冬氨酸水凝胶的制备及其药物缓释性能研究

介绍了一种新型羟化聚天冬氨酸-乙基纤维素(PASP-EC)互穿网络水凝胶的制备,研究了交联剂用量、乙醇胺用量及乙基纤维素(EC)用量对水凝胶溶胀性能的影响;同时,进行了水凝胶的pH敏感性测试,并以5-Fu为药物模型,研究其在肠液中(pH=7.4)的药物控释性能。实验结果表明,当己二胺、乙醇胺、EC的用量分别是聚琥珀酰亚胺(PSI)用量的3%、20%、30%时,水凝胶的溶胀性能最佳,达到290倍;且随着乙醇胺用量的增加,水凝胶在50%乙醇中的溶胀性能提高。pH敏感实验表明,羟化PASP-EC水凝胶具有pH敏感性。羟化PASP-EC水凝胶对5-Fu具有缓释效果,随着EC用量增加,缓释效果越明显。     

天然纤维素/PVA复合水凝胶的形成机理及力学性能研究

为提高聚乙烯醇(PVA)水凝胶的力学性能,利用Na OH/尿素溶剂,通过物理交联循环冷冻-解冻法,制备了α-纤维素(α-CE)/PVA复合水凝胶。红外光谱,扫描电镜结果表明α-CE与PVA水凝胶基体形成互穿交联网状结构。研究发现α-CE与PVA分子链上的羟基间所形成的氢键使两者牢固结合。力学性能测试表明,复合水凝胶的力学性能得到了大幅度提高,当α-CE含量为4%(wt)时,复合水凝胶的拉伸强度以及在压缩型变量60%下的压缩应力分别由0.09和0.07 MPa提高到0.64和0.52 MPa,比纯PVA水凝胶提高了611%和643%。此外发现,α-CE能明显增强PVA水凝胶的弹性及压缩后的形变回复能力。     

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。     

高强度耐溶胀仿软骨PVA/CS水凝胶的合成及性能

利用冻融循环并浸泡柠檬酸钠的方法,制备了聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CS)复合水凝胶。通过FTIR、XRD,DSC和SEM表征了其结构和形貌,并测试了其机械性能。结果表明,PVA单网络水凝胶网孔尺寸在1.5～8.2μm,自由水含量为76.2%,有效交联密度为0.0288 mol/L,抗拉和抗压强度仅为0.2和1.4 MPa。而复合水凝胶由于氢键与离子键的协同交联作用,其网孔尺寸和自由水含量分别降低至1.5μm和1.4%,有效交联密度提高至0.4210 mol/L,抗拉和抗压强度分别为9.3和16.6 MPa。同时,该水凝胶还具有优异的抗疲劳与耐溶胀特性,连续压缩10次后水凝胶的抗压强度和韧性分别为初始值的88.1%和84.3%,在去离子水中溶胀平衡后的抗拉强度高达4.3 MPa。     

室温交联PVA水凝胶的制备与性能研究

以环氧氯丙烷为交联剂,采用室温化学交联法制备了聚乙烯醇(PVA)水凝胶,研究了交联温度和交联时间对PVA溶胀性能和力学性能的影响,借助差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对PVA水凝胶进行分析表征。结果表明,当交联时间为3d且交联温度为50℃时PVA水凝胶的综合性能最佳。PVA的玻璃化转变温度为-54.50℃,PVA水凝胶中包含有自由水、束缚水和非冷冻水。     

PASP/PAA互穿网络水凝胶的制备及其作为保水剂的应用

采用水相法制备了聚天冬氨酸-聚丙烯酸互穿网络(PASP/PAA IPN)水凝胶,通过正交实验优化其制备工艺。利用FTIR、SEM、TGA和DSC对PASP/PAAIPN水凝胶的结构及性能进行表征,考察了PASP/PAAIPN水凝胶在不同温度及pH条件下的吸水率,最后作为保水剂进行芹菜盆栽实验。结果表明,互穿网络组成对水凝胶的稳定性和吸水性具有明显的影响,最终工艺条件为聚琥珀酰亚胺3 g、丙烯酸2 mL、交联剂乙二醇二缩水甘油醚1 g、交联剂N, N′-亚甲基双丙烯酰胺16 mg,在该条件下得到PASP/PAA IPN水凝胶吸液倍率为266 g/g,吸盐水倍率为63g/g,具有良好的热性能、pH敏感性和温度敏感性。盆栽实验证明,PASP/PAAIPN水凝胶无论正常浇水还是干旱胁迫下,芹菜生长情况、光合速率及叶绿素含量均优于市售PAA保水剂,对应的光合速率较PAA保水剂分别高7.82%和53.40%;叶绿素含量较PAA保水剂分别高58.33%和249.70%。     

聚(异丙基丙烯酰胺-羟甲基丙烯酰胺)/壳聚糖水凝胶的制备及其释药性能

以异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和羟甲基丙烯酰胺(NHMAm)为共聚单体与壳聚糖(CS)制备形成了温度敏感和pH敏感的互穿网络(IPN)水凝胶Poly(NIPAAm-co-NHMAm)/CS;用红外光谱表征了其结构特征,研究了不同条件下水凝胶的溶胀性能,并初步研究了水凝胶对药物双氯芬酸钠(DS)的缓释效果。结果表明,该水凝胶具有明显的温度和pH敏感性,温度越高,溶胀度越小,释药越慢;pH越小,溶胀度越大;CS含量为0.6%时溶胀度最大。在NHMAm单体质量配比为8.7%时,水凝胶的低临界溶液温度(LCST)达到38℃,且此时对DS持续释药时间可达到24 h。水凝胶的释药动力学曲线符合修正的一级动力学模型。该水凝胶体系可通过改变NHMAm单体配比来调节温敏特性,是一种潜在的温度和pH双重敏感的药物缓释载体。