mahPEG800mah-AM-DMAEMA三元共聚复合水凝胶的增韧及智能响应性EI北大核心CSCD

以聚乙二醇马来酸酐双酯(mahPEGmah)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体,通过自由基共聚,合成了一种高强度且具有温度、pH、电场响应性的智能型复合水凝胶。利用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析表征了凝胶的化学结构、形貌、结晶性能。研究结果表明,采用油溶性引发剂、交联剂在非均相体系中合成的水凝胶压缩强度明显优于水溶性引发剂、交联剂合成的水凝胶,且PEG相对分子质量为1000时,凝胶压缩强度可达12.5 MPa;随着DMAEMA含量的增加,凝胶的低临界溶解温度(LCST)升高,同时凝胶断面的SEM显示凝胶的韧性先增大后减小,当n(mahPEG1000mah)∶n(AM)∶n(DMAEMA)=1∶8∶1时,凝胶的韧性最好;PEG的相对分子质量增大,凝胶溶胀度上升、响应敏感性增强;随交联度的增大,凝胶的最大弯曲角度和电场敏感性有所降低。     

壳聚糖/聚乙二醇马来酸酐双酯-N-乙烯基吡咯烷酮双网络水凝胶的力学性能增强及智能响应性

先以壳聚糖(CS)用戊二醛(GA)交联为刚性网络,后将聚乙二醇马来酸酐双酯(mah PEGmah)与N-乙烯基吡咯烷酮(VP)的共聚物交联成柔性网络,合成了一种高强度且具有p H值、电场敏感性的智能型双网络水凝胶。利用红外光谱、扫描电镜表征了凝胶的化学结构和内部形态;X射线衍射研究了凝胶的结晶性能;研究了凝胶的力学性能及其影响因素,探讨了凝胶的p H值、电场敏感性能。研究结果表明,当CS含量为20%,GA用量为0.2 g GA/g CS,PEG相对分子质量为1000,BIS用量为0.5%时,所制备凝胶的压缩强度可达9.3 MPa。随着PEG相对分子质量的增加,凝胶的p H值敏感性增强;随CS交联度的增加,凝胶的最大弯曲角和电场敏感性先增加后降低。     

壳聚糖接枝丙烯酸/丙烯酰胺水凝胶的制备及性能

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)两种单体同时对壳聚糖(CTS)进行接枝改性,合成了具有环境响应性的壳聚糖水凝胶,讨论了各合成因素对凝胶溶胀性能的影响及凝胶对pH值、离子强度和温度的响应性。结果表明,当反应时间为2h~2.5 h、单体与CTS质量比为8∶1、反应温度在60℃左右、引发剂用量为0.35%(占单体和CTS总量的百分比,下同)、交联剂用量为0.125%时,制得的水凝胶最高溶胀度可达224 g/g,而且该凝胶同时具有pH值、离子强度和温度敏感性。     

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。     

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.     

氧化石墨烯/聚丙烯酰胺/聚甲基丙烯酸复合水凝胶

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用自由基引发聚合,使丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸(MAA)在氧化石墨烯(GO)水溶液中进行共聚,制备了GO/PAM/PMAA复合水凝胶。研究了GO、MAA和BIS含量对复合水凝胶性能的影响。结果表明,GO/PAM/PMAA复合水凝胶具有三维网络结构,表现出pH敏感性,具有较好的药物缓释性能;热稳定性、力学性能随GO、BIS含量的增加而增强;平衡溶胀比随GO、BIS含量的增加而降低,随MAA含量的增加先增大,后减小,当n(AM)∶n(MAA)=10∶1时达到最大值。     

聚丙烯酰胺/聚甲基丙烯酸(2-甲基氨基)乙酯高强度双网络水凝胶的制备及pH响应性

利用两步法合成了聚丙烯酰胺(PAM)/聚甲基丙烯酸(2-甲基氨基)乙酯(PDMAEMA)双网络水凝胶,第一网络为锂藻土(Laponite)物理交联的PAM纳米复合水凝胶,第二网络为化学交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联PDMAEMA。研究了2种网络相对含量、纳米黏土Laponite用量、化学交联剂BIS用量对水凝胶强度和pH响应性的影响。研究结果表明,PAM/PDMAEMA双网络水凝胶具有高强度,改变单体AM和DMAEMA的配比、交联剂的用量,其拉伸强度在36～91.9 kPa范围内可调。PAM/PDMAEMA双网络水凝胶还具有灵敏的pH刺激响应性,在pH=4时双网络水凝胶溶胀度急剧下降。     

微波快速合成响应型增韧水凝胶

以N-异丙基丙烯酰胺(NIP)、丙烯酰胺(AM)和聚乙二醇-马来酸酐双酯(PEG-MAH)为单体,采用微波聚合法快速合成了三元共聚智能型、增韧水凝胶。利用红外光谱和扫描电子显微镜表征了水凝胶的结构和形貌;同时对水凝胶的热稳定性、温敏性、pH敏感性、盐敏性和增韧性等进行了测试分析。实验结果表明:水凝胶的LCST在40℃时,平衡溶胀比随溶液pH值的增加而增加,随盐浓度的增加而减小。水凝胶内单体的摩尔比n(NIP)∶n(AM)∶n(PEGMAH)=1∶8∶2时,凝胶的韧性最好。     

AM/MMA-BX交联型接枝共聚物的合成与表征

以蔗渣木聚糖(BX)为主要原料,过硫酸铵为引发剂,N′,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,在水溶液中与丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚,合成了AM/MMA-BX交联型接枝共聚物。考察了BX与混合单体(AM-MMA)质量比、单体配比、引发剂浓度、反应温度、反应时间、反应体系溶剂用量、交联剂MBAM用量等对单体转化率(C)、接枝率(G)和接枝效率(GE)的影响。实验确定的较佳反应条件为:m(BX)∶m(AM-MMA)=1∶1,单体配比n(AM)∶n(MMA)=2∶1,引发剂浓度0.043mol·L-1,反应温度55℃,反应时间8.0h,m(BX)∶V(溶剂)=3∶25(g/mL),m(BX)∶m(MBAM)=3∶0.07。采用IR,SEM,XRD对蔗渣木聚糖和接枝共聚物的结构进行了表征。IR在1668cm-1、1737cm-1处出现特征峰;SEM显示颗粒表面结构比改性前光滑,没有粗糙和较大的沟壑;XRD说明分子排列的规整性提高,结晶度增加,结晶区域变大。     

高强度/多功能氧化石墨烯纳米复合智能水凝胶的制备

以甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)和丙烯酸(AA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(NaHSO3)为引发剂,在氧化石墨烯(GO)水分散液中合成了高强度GO纳米复合智能水凝胶。研究了GO和交联剂MBA含量对高强度GO纳米复合智能水凝胶力学性能、热稳定性的影响。研究表明,GO纳米复合智能水凝胶的热稳定性、力学性能,随GO或MBA含量的增加其强度增加;当pH6或pH8时,GO纳米复合智能水凝胶具有pH敏感性;GO纳米复合智能水凝胶的低临界溶解温度(LCST)约为30℃;当NaCl浓度小于0.4mol/L时GO纳米复合智能水凝胶具有明显的离子强度敏感性。     

温度敏感聚丙烯酸盐/聚乙二醇互穿网络水凝胶的合成及重金属离子吸收

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂采用新型两步水溶液聚合法合成出聚丙烯酸盐/聚乙二醇互穿网络(PAA/PEG IPN)水凝胶.对其溶胀性能进行了研究,结果表明,该水凝胶具有正温度敏感性,其LCST为25℃.基于聚丙烯酸盐与金属阳离子的络合作用,将该水凝胶用于重金属离子的回收.采用SEM、FTIR对其结构及表面形貌进行表征.     

PEG/HEMA水凝胶复合支架的制备及其溶胀性能

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,采用自由基聚合法合成了聚乙二醇(PEG)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)复合凝胶.采用冷冻干燥法制备凝胶支架,结果表明,凝胶支架具有多孔结构,为水分子的进出提供了路径和代谢物通道;随着交联剂用量的增大,水凝胶的平衡含水量降低;凝胶的平衡含水量随着温度的升高而下降,离子强度的增加使水凝胶的溶胀度降低.     

基于原位自由基共聚技术的复合水凝胶制备及表征

以聚乙二醇与马来酸酐的双酯化产物(MAh-PEG-MAh)、丙烯酰胺(AM)为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)或对二乙烯基苯(DVB)为交联剂,通过原位自由基共聚法合成了一种复合水凝胶。利用FT-IR、1H-NMR、SEM、TEM表征了凝胶结构和形态;利用XRD研究了凝胶的结晶性;研究了单体用量、分子链段长度、交联剂等因素对凝胶力学性能的影响。研究表明,柔性链段MAh-PEG-MAh以一定尺寸的聚集微区分散于PAM连续相,增强水凝胶的结晶性,且分散相与连续相之间有良好的作用力,当MAh-PEG1K-MAh与AM的物质的量比为1∶8,复合水凝胶的压缩强度达到18.2 MPa左右,力学性能最佳。     

高压缩强度聚丙烯酸盐/聚硅氧烷互穿网络水凝胶的制备

利用γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)的水解和缩聚,将其引入聚丙烯酸盐水溶液中,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂采用水溶液聚合法合成出具有较高压缩强度的新型聚丙烯酸盐/聚硅氧烷互穿网络聚合物.压缩实验表明,压缩强度受KH-560用量,水凝胶溶胀率及交联密度的影响.由于含有离子性基团,该新型水凝胶具有pH敏感性.     

前端聚合法制备聚(N-乙烯基己内酰胺-co-N,N-二甲基丙烯酰胺)智能水凝胶

本工作采用前端聚合法制备聚(N-乙烯基己内酰胺-co-N,N-二甲基丙烯酰胺)智能水凝胶,针对两种单体,即N-乙烯基己内酰胺( N-VCL)和N, N-二甲基丙烯酰胺(DMAA),研究了单体物质的量比、交联剂和引发剂用量对前端聚合参数以及共聚水凝胶性能的影响,并用阿司匹林作为模型药物,评价了共聚物水凝胶对阿司匹林的负载和缓释效果.实验表明,共聚产物具有温度敏感性,相转变温度在25～40 ℃之间,单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)加入之后,凝胶对温度刺激的敏感性响应更为明显.随单体DMAA含量的增加,波温、波速也升高,温室溶胀率增加.当n(N-VCL) ∶ n(DMAA)=5 ∶5时,水凝胶的温敏性最好;随交联剂用量的增大,共聚凝胶室温溶胀能力、温敏性均有所降低;随引发剂用量的增加,相变温度升高.随单体DMAA比例增加,在25 ℃和37 ℃两种温度下凝胶载药量均增加,但就释药效果而言,在37 ℃下凝胶释药效率更高,总释药率也更高.     

P(NIPA-co-AM)超大孔水凝胶的制备及其性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸铵为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用泡沫分散聚合法制备N-异丙基丙烯酰胺与丙烯酰胺共聚物[P(NIPA-co-AM)]超大孔水凝胶,研究了丙烯酰胺、引发剂、交联剂、盐酸、碳酸氢钠用量对水凝胶溶胀、退溶胀性能的影响,通过DSC、SEM、FTI...     

电场敏感性AM/DMDAAC共聚水凝胶的合成和性能

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)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AM/DMDAAC水凝胶。考察了样品水凝胶的离子强度敏感性和pH敏感性,以及在外加直流电场刺激下的消溶胀动力学。结果表明,样品水凝胶具有灵敏的离子强度敏感性,在NaCl质量分数为0.3%左右发生体积相变;对pH变化不敏感,具有很好的酸碱耐受性;DM-DAAC单体含量对水凝胶的电敏感性能有显著影响。     

壳聚糖接枝丙烯酰胺/二甲基二烯丙基氯化铵水凝胶的辐射合成及溶胀性能

采用γ射线辐照法,以壳聚糖(CTS),丙烯酰胺(AM)、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,制备了壳聚糖-丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵(CTS-AM-DMDAAC)水凝胶。研究了吸收剂量、单体配比、交联剂用量等因素对水凝胶溶胀性能的影响,并考察了水凝胶的环境响应性。结果表明,制备水凝胶的适宜条件为吸收剂量为4kGy,总单体AM和DMDAAC中AM与DMDAAC质量比为2.33∶1,总单体与CTS质量比2.67∶1、MBA用量为总单体质量的2.5%,在此条件下,制得的水凝胶溶胀度最高;CTS-AM-DMDAAC水凝胶对pH值和离子强度具有良好的敏感性。     

HMDI型吸水膨胀聚氨酯弹性体的研制

采用4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)与亲水性多元醇(PEG)合成预聚体,进一步与混合扩链剂反应,制备吸水膨胀聚氨酯弹性体。通过材料力学测试机和硬度计等仪器对拉伸强度、断裂伸长率、吸水率和硬度等性能测试。结果表明,PEG相对分子质量为2000,合成预聚体的NCO质量分数为9%,混合扩链剂n(JJ-125)∶n(TMP)=5∶5,(JJ-125为磺酸盐类亲水扩链剂)R值为1.05,制备出的吸水膨胀聚氨酯弹性体综合性能最优。     

紫外辐射法制备AM/MA/AMPS/KF四元共聚吸附树脂及性能研究

以N,N,-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在无氮气保护和不添加任何引发剂条件下,采用紫外辐照法合成魔芋粉(KF)/丙烯酰胺(AM)/马来酸酐(MA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚吸附树脂,研究了单体摩尔比、pH、交联剂用量、魔芋粉含量对树脂吸附亚甲基蓝的影响,并借助FT-IR、TG对树脂的结构、热稳定性进行了研究。实验表明:在优化条件下,n(AMPS)∶n(AM)∶n(MA)=2.5∶0.5∶0.4;w(KF)=2.5%,pH=3,w(NMBA)=0.35%,tcuring=5min时合成的树脂对亚甲基蓝的吸附量为104.14mg/g。