用辐射交联和悬浮水解制备聚丙烯酰胺水凝胶——超级吸水材料

将50％丙烯酰胺水溶液辐射聚合—交联得到的聚丙烯酰胺水凝胶(PAM-HG)进行悬浮水解,在聚合物大分子的侧链上引入部分—COONa基因,使PAM-HG具有高分子电解质的性质,从而导致PAM-HG的水保持量从350g水/g绝干聚合物提高到958g水/g绝干聚合物,达到了超级吸水材料的水平。     

辐射法制备淀粉基超级吸水材料及其性能

本文以淀粉与丙烯酸单体为主要原料,采用钴-60 γ射线共辐射法制得淀粉基超级吸水材料（Super absorbent polymer, SAP）。通过傅里叶变换红外光谱对SAP进行化学结构表征。扫描电镜图显示,SAP颗粒表面含有大量中孔结构。热重分析测试结果表明,SAP较原始淀粉样品的热稳定性有明显提升。吸收剂量、丙烯酸与淀粉的投料比显著影响SAP的吸水性能。通过筛选反应条件,SAP的吸水（去离子水）倍率可达到532 g/g（吸收剂量：20 kGy;交联剂：80 mg/L;淀粉与丙烯酸投料比：1/2）。将SAP负载硝酸钾和磷酸钠,结果表明,SAP能够高效释放负载的离子,磷酸根离子释放率为80%,钾离子为82%。     

丙烯酰胺与丙烯酸钠水溶液辐射共聚合竞聚率的研究

本文研究了丙烯酰胺(AM)与丙烯酸钠(AANa)水溶液辐射共聚合在室温下不同pH值的竞聚率。聚合物的转化率高于10％,因此用Mayo-Lewis积分公式计算,得到的r_1(AM)和r_2(AANa)分别为0.90～1.18及0.32～0.48,不同的几种条件下,并无明显区别。     

甲壳胺-丙烯酸钠超强吸水剂的辐射法制备与性能

初步探讨了辐射法制备甲壳胺 -丙烯酸钠体系吸水剂的原料配比、剂量、剂量率、交联剂含量等多种影响因素 ,并对吸水剂的吸水性、保水性等性能进行了测试。结果表明 ,该树脂可吸蒸馏水约 4 0 0mL·g- 1,自来水约 15 0mL·g- 1,0 .9%NaCl约 5 0mL·g- 1;吸液速率较快 ;压力下保水性能良好     

含冠醚基团水凝胶的辐射制备及其对锂离子的响应性能

利用?射线辐照引发含双键的丙烯酸12冠4醚酯(V12C4)与丙烯酰胺(AM)发生共聚和交联反应,制备了新型的聚丙烯酰胺-丙烯酸12冠4醚酯(PAM-12C4)水凝胶。采用凝胶分析,显微红外,热重分析对PAM-12C4进行表征,并考察了PAM-12C4对水溶液中Li+的溶胀度响应性。研究表明,γ射线辐照可成功引发V12C4与AM发生共聚及交联反应,辐照至吸收剂量10 k Gy时得到PAM-12C4的凝胶分数为94%。该新型含冠醚基团的水凝胶具有良好的热稳定性,在水溶液中对Li+具有明显的选择性溶胀度响应。     

HDPE膜预辐射接枝NIPA/AAc制备环境敏感性水凝胶

采用高密度聚乙烯膜(HDPE)预辐射接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和丙烯酸(AAc),制备既具有温度敏感又具有pH敏感的水凝胶。着重研究了吸收剂量、剂量率、单体浓度、反应时间、接枝单体配比、溶剂等实验条件对接枝率的影响,测试了水凝胶的温度敏感性和pH敏感性。     

丙烯酰胺中浓度水溶液的辐射聚合——EDTA二钠体系的研究

本文研究了用~(60)Coγ射线引发丙烯酰胺水溶液的聚合体系中,添加乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA),对提高聚合物分子量,改善水溶性和掩蔽铜、铁等有害杂质的作用。同时也对剂量率、剂量、辐照温度等因素进行了探讨。制得了分子量高,水溶性好的聚丙烯酸胺(PAM)。本实验结果为中间试验和工业化生产提供了科学依据。     

丙烯基类单体-壳聚糖共聚物水凝胶的辐射制备及性能研究

以壳聚糖、丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDACC）为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,经^60Co γ-射线辐照,制备了丙烯基类单体一壳聚糖共聚物水凝胶,并研究了MBA的用量对丙烯基类单体一壳聚糖共聚物水凝胶吸水性能和保水性能的影响。结果表明,在吸收剂量为2kGy的条件下,MBA用量较低时,随着MBA用量的提高,水凝胶的平衡吸水率反而下降;而MBA用量较高时,水凝胶的平衡吸水率受MBA用量的影响较小;凝胶吸水率随着溶胀时间的延长而增加;水凝胶在溶胀初期的溶胀动力学可用non-Fickian扩散定律来描述：随着交联剂MBA用量的逐渐增加,水凝胶的初始失水率逐渐增大,而最大失水率逐渐下降。     

EVA预辐射接枝N－异丙基丙烯酰胺制备热敏性材料

采用预辐射接枝法，将Ｎ－异丙基丙烯酰胺（ＮＩＰＡＡｍ）接枝到乙烯－醋酸乙烯酯共聚物（ＥＶＡ）试片上。研究了各种因素对接枝反应的影响。结果表明，接枝体系具有一般预辐照液－固两相接枝体系的共性，如在接枝反应前期，反应速度不变，以后逐渐下降，接枝率与反应温度成正比，少量的Ｃｕ（ＮＯ３）２，就能使接枝率急剧下降。经ＮＩＰＡＡｍ接枝的ＥＶＡ表面，呈现与ＮＩＰＡＡｍ凝胶相似的热敏性，即在低于“较低临界溶解温度”（ＬＣＳＴ）的温度时溶胀于水，而在高于ＬＣＳＴ时，迅速退溶胀，其ＬＣＳＴ约为３２℃，水含量随温度的变化是可逆的。相比之下，接枝ＮＩＰＡＡｍ的ＥＶＡ表面比ＮＩＰＡＡｍ凝胶具有更灵敏的热敏性。试片的ＬＣＳＴ会随着接枝层的组成变化而漂移。     

氮-异丙基丙烯酰胺温敏凝胶的辐射合成与性能表征

在不同伽马辐照剂量下合成了一系列氮-异丙基丙烯酰胺凝胶,用称重法和DSC测试研究了其温度响应行为及溶胀行为,并通过流变测试研究了水凝胶的力学性能随辐照剂量的变化关系。研究认为,不同辐射剂量下合成的水凝胶其结构明显不同。当剂量过小时,形成的凝胶不均匀,网络结构不完整,存在大量的支状长链,导致凝胶的溶胀有限,强度偏低;剂量偏高时,过度的交联使得网络结构过于紧密,水分子渗透变得困难,可包裹的水量变少,而分子有限的伸缩性导致材料的温敏性能变差。研究发现,在本实验的条件下,剂量在30kGy附近制备的水凝胶表现出最佳的温敏溶胀性能和力学性能。     

DMDAAC-AM辐射接枝淀粉基水凝胶的制备与吸水性能研究

以淀粉(St)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)为原料, N,N’-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂,采用辐射引发的方法,制备了DMDAAC-AM接枝的阳离子淀粉凝胶,并用红外分析验证了样品;保持辐照剂量、淀粉两种单体质量都不变的情况下,研究了N,N’-亚甲基双丙烯酰胺用量对产物吸水后溶胀比的影响。结果表明,凝胶的膨胀比与N,N’ 亚甲基双丙烯酰胺交联单体用量的有关,随着交联单体的用量增加而下降。     

温度及pH敏感N-异丙基丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的辐射制备及其性能研究

采用顺丁烯二酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行改性,合成了丁烯二酸单酯化β-环糊精(MAH-β-CD).以电子束为辐射源对 MAH-β-CD 和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)混合物水溶液进行辐照,制备了PObr(NIPAAm-co-MAH-β-CD)水凝胶.研究了辐照剂量对水凝胶溶胀性能的影响;同时研究了温度、pH值和离子强度等因素对水凝胶溶胀率的影响.结果表明,poly(NIPAAm-co-MAH-β-CD)水凝胶具有温度敏感性、pH敏感性和离子强度敏感性.     

快速响应PNIPA／Fe3O4复合凝胶辐射制备与性能研究

采用化学共沉淀法制备了四氧化三铁粒子,以N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）、N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）和聚乙二醇（PEG）为原料,以60Coγ,射线为放射源,辐照聚合制备了多孔PNIPA／Fe3O4复合水凝胶,并对其温度敏感性、平衡溶胀率进行了表征。研究发现：磁性四氧化三铁纳米粒子在凝胶中分散均匀;凝胶具有明显的温度敏感性;致孔剂的添加提高了水凝胶的平衡溶胀率,多孔复合水凝胶失水率达96％,比普通磁性水凝胶失水率提高了约76％;致孔剂的添加使复合凝胶的最低临界相转变温度由34℃升高至37℃左右。     

PH敏感丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的辐射制备及其性能研究

用顺丁烯二酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行化学改性,合成了丁烯二酸单酯化p.环糊精(MAH-β-CD).采用电子束对MAH-β-CD和丙烯酰胺(AAm)混合水溶液辐照,制得含β-CD结构单元的水凝胶poly(AAm-co-MAH-β-CD).研究了各组分配比、辐照剂量等对水凝胶性能的影响;测定了pH值和离子强度等因素对水凝胶溶胀率的影响.结果表明,poly(AAm-co-MAH-β-CD)水凝胶具有一定的pH敏感性和离子强度敏感性,在pH＜5时,水凝胶的溶胀率较小,pH5～8时,溶胀率快速上升,最后趋于平稳;pH＞5时,同一辐照剂量的水凝胶溶胀率随MAH-β-CD含量的增加明显增大,而在相同组分下水凝胶的溶胀率随剂量的增大而下降.     

中子辐射屏蔽材料PVA/PEO水凝胶的制备及其作用研究

为研究一种新型中子辐射屏蔽材料水凝胶的制备及其对中子辐射的防护作用,应用物理交联法制备不同厚度的单纯和含有金属离子的PVA/PEO水凝胶;利用基于Monte Carlo模拟的SHIELD程序计算不同组分水凝胶对中子输运的影响,以期在理论上证实PVA/PEO水凝胶材料对2.45MeV中子辐射的屏蔽作用;采用BF3中子辐射探测器测量了K-400型高压倍加器发射的2.45MeV中子经过不同水凝胶后的中子通量变化。模拟计算结果显示,随着水凝胶厚度的增加,中子通量和能量逐渐减少;与单纯组比较,相同厚度含金属组中子数和能量减少更明显。BF3探测器测量结果显示,厚度为6—10cm的含金属组的中子通量计数减少的百分率显著高于单纯水凝胶组,辐射屏蔽效率与水凝胶厚度符合线性方程y=-4.51x+86.23,10m厚的含金属离子水凝胶中子通量计数的百分率可减低61.3?。结果表明,高分子聚合物PVA/PEO水凝胶对快中子辐射具有良好的屏蔽作用,含金属组的中子屏蔽效果明显优于单纯组。     

P(NIPA-co-HEMA)与PNIPA/P(HEMA)IPN水凝胶的辐射聚合与可控缓释研究

采用辐射聚合方法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)均聚物、N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)与甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)共聚物(P(NIPA-co-HEMA))和PNIPA/P(HEMA)互穿网络(Interpenetrating Polymer Network,IPN)水凝胶。研究了水凝胶溶胀度的温度依赖性;讨论了剂量率和吸收剂量对辐射聚合的影响,单体浓度及其配比和聚合介质对水凝胶的相转变温度、溶胀度和溶胀一消溶胀动力学的影响;并以木瓜蛋白酶作为模型药物,对水凝胶进行药物释放测定。实验结果表明,较为适宜的水凝胶在剂量率1kGy／h,吸收剂量30—40kGy,单体浓度10％和聚合介质正丁醇中辐射合成。此类共聚与互穿网络水凝胶适用于药物的可控释放。