聚乙烯醇-壳聚糖水凝胶制备与溶胀行为的研究

研究了聚乙烯醇与壳聚糖质量比、溶剂醋酸溶液体积、交联剂戊二醛浓度等对聚乙烯醇-壳聚糖水凝胶溶胀性能的影响,正交实验的结果表明当聚乙烯醇与壳聚糖质量比为2、溶剂醋酸体积为100 mL、交联剂戊二醛的浓度为0.213 mol/L时凝胶溶胀度最大.凝胶溶胀度随着聚乙烯醇与壳聚糖质量比、交联剂戊二醛浓度的增大而减小,随着溶剂醋酸溶液体积增加而增大.     

聚醚-壳聚糖水凝胶溶胀性能的研究

以壳聚糖和聚醚为原料,戊二醛为交联剂,在醋酸溶液中合成了聚醚-壳聚糖水凝胶.研究了凝胶温度、聚醚与壳聚糖的质量比、交联剂浓度等对半互穿网络水凝胶溶胀性能的影响,并采用正交实验对工艺条件进行了优化.实验结果表明:反应温度为45℃,聚醚和壳聚糖的质量比为0.4,戊二醛浓度为0.05 mol/L,其凝胶溶胀度最大.聚醚-壳聚糖凝胶是pH敏感性水凝胶.     

电子束辐射制备pH敏感性聚乙烯醇水凝胶

应用电子束辐射交联技术制备了聚乙烯醇接枝丙烯酸(PVA-g-AAc)水凝胶。研究了pH值、AAc单体用量和辐照剂量等因素对PVA-g-AAc水凝胶溶胀率的影响。实验结果表明,在1 697cm-1处,PVA-g-AAc水凝胶的红外光谱图上出现强烈的羰基的C O特征峰,表明AAc成功接枝到PVA分子上;PVA-g-AAc水凝胶的溶胀率随PVA/AAc/H2O中AAc的质量分数和浸泡时间增加而增大;在pH=9.2时,PVA-g-AAc水凝胶具有显著的pH敏感性;辐射剂量为15kGy时,由PVA/AAc/H2O(1/1/20,质量比)混合溶液制备的PVA-g-AAc水凝胶具有较高的溶胀率;辐射剂量为5kGy时,由PVA/AAc/H2O(1/5/20,质量比)混合溶液制备的PVA-g-AAc水凝胶具有较高的溶胀率。     

聚乙烯醇水凝胶动态机械性能的温度依赖关系

研究了PVA水凝胶的动态力学性能.结果发现,在50℃以后,其模量随温度上升显著下降,说明物理交联的PVA水凝胶的氢键随温度升高被逐步打开,利用Arrhenius方程推算其活化能约为149.8 kJ/mol.当温度缓慢的下降,其氢键可以部分重建,与温度下降速率有明显的依赖关系.     

原位复合纳米羟基磷灰石／聚乙烯醇水凝胶的制备及性能研究

原位合成方法制备了n—HA／PVA复合水凝胶．通过调节聚乙烯醇、纳米羟基磷灰石和水的含量，制备了不同配比的复合水凝胶．用燃烧实验、TEM、IR和XRD等对材料的组成和结构进行了表征，并测定了水凝胶的力学性质．结果表明，PVA高分子空间三维结构对羟基磷灰石晶体的原位水热生长有一定影响，复合水凝胶中n-HA与PVA有一定键合，两相分布均匀，羟基磷灰石的含量对复合水凝胶的力学强度有很大影响．     

聚乙烯醇-壳聚糖复合海绵的制备及性能

为了进一步提高聚乙烯醇-壳聚糖复合海绵的性能,在聚乙烯醇与甲醛的缩醛化反应过程中加入壳聚糖,并使其与其他原料反应制备聚乙烯醇-壳聚糖复合海绵. 分别改变配方中发泡剂和壳聚糖的含量,合成了一系列组分不同的聚乙烯醇-壳聚糖复合海绵,研究了发泡剂含量和壳聚糖含量对复合海绵结构、吸水能力和膨胀率的影响,并采用扫描电子显微镜对复合海绵的结构与微观形貌进行表征,测试了改性海绵对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的免疫能力. 研究结果表明,选用曲拉通X-405作为发泡剂,当壳聚糖含量为聚乙烯醇质量的10%时,所制备的复合海绵效果最佳,复合海绵具有明显的蜂窝状多孔结构,其吸水率可达到858%. 抗菌实验证明,与纯的聚乙烯醇海绵相比,复合海绵对金黄色葡萄球菌具有较好的免疫能力.     

基于碳纳米管-聚乙烯醇水凝胶的太阳能驱动界面水蒸发性能研究

太阳能驱动界面水蒸发是解决偏远干旱地区淡水资源短缺问题的重要技术,由于制备成本、制造工艺、蒸发性能等因素的限制,目前该技术仍难以推广应用.本文采用碳纳米管-聚乙烯醇(CNT-PVA)为太阳能吸收器,在1倍标准太阳强度(1 kW·m-2)下实现了1.43 kg·m-2·h-1的蒸发速率和92.4％的光热蒸发效率.由于CNT-PVA水凝胶对太阳能光谱良好的吸收性能和较低的散热损失,稳态蒸发阶段其表面温度达到40℃,高于本体水域温度,证实了CNT-PVA水凝胶的局域加热能力.同时,水凝胶丰富的内部孔隙可为蒸发前缘持续不断地输运水分,并为产生的蒸汽提供逃逸通道.良好的蒸发性能、较低的制备成本、简单的制造工艺等优势使得CNT-PVA水凝胶在太阳能驱动界面水蒸发技术的应用中展现出较大潜力.     

壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶的溶胀与力学性能

研究了酒精脱水和自然干燥对用作抗菌人工皮肤的CS/PVA复合水凝胶的脱水率和二次溶胀度的影响.结果表明,酒精脱水速率高于自然干燥脱水速率;酒精脱水后的CS含量为2%的CS/PVA复合水凝胶在37℃的二次溶胀度不亚于其自然干燥的二次溶胀度;壳聚糖的加入对CS/PVA复合水凝胶的抗拉强度影响不大,断裂延伸率则有明显提高.     

壳聚糖凝胶的制备及应用研究

以壳聚糖为原料,将其溶于稀酸,确定了碱性介质固化,洗涤至中性,再在中性介质中交联的工艺路线.对壳聚糖的脱乙酰度和质量浓度、交联剂戊二醛的用量、交联时间,以及反应介质等工艺条件进行了优化,最适工艺条件为:壳聚糖的脱乙酰度为90.24%,质量分数为2.0%;交联剂戊二醛质量分数为0.6%;交联时间为6 h;以水为反应介质.在此工艺条件下制备的凝胶在pH=1.5的介质中稳定.应用试验表明,对蛋白质有良好的分离效果,中性蛋白酶经一次分离,可得到四个组分,总活力保持在90%以上.牛血清蛋白经凝胶可分离出两个组分,蛋白回收率达70%以上.     

聚氯乙烯——稀土稳定体系加工及力学性能的研究

研究了聚氯乙烯与稀土稳定体系的加工性能和力学性能。实验结果表明,稀土稳定剂对聚氯乙烯的塑化性能,挤出产量及力学性能有较大的改善,而对其熔体粘度有一定的增大。     

球磨聚乙烯醇纤维对砂浆性能的影响

聚乙烯醇纤维(维纶)掺入胶凝材料(水泥、粉煤灰和硅灰)中,经40min球磨,分散拌匀,再与细集料(石英砂)制成砂浆,采用水泥胶砂试验相关标准研究砂浆的性能.研究表明,掺入球磨纤维砂浆的抗折强度和抗拉强度明显提高,特别是抗拉强度随龄期显著增长(90d提高40.8%),而砂浆相应的流动度和抗压强度变化不大.因此球磨纤维水泥能有效的提高砂浆的力学性能,而对砂浆的操作性影响不大.SEM分析了纤维的形貌,球磨后的纤维表面粗糙有利于提高握裹力.研究希望为纤维增强水泥基材料提供新的纤维掺入方法,即在水泥生产的球磨过程中加入纤维,从而制成纤维水泥这一新的水泥品种.     

PVA/壳聚糖/淀粉水凝胶的制备和性能

采用反复冷冻-解冻法制备了一系列的PVA/壳聚糖/淀粉水凝胶.测试了共混膜的力学性能、脱水率和溶胀度.结果表明:壳聚糖含量为2.7%的水凝胶具有最大的断裂延伸率,拉伸强度也较高.淀粉和壳聚糖的加入,改变了复合水凝胶的脱水率和溶胀度.     

乙酰苯胺对聚氯乙烯微观结构和性能的影响

利用差示扫瞄量热法、广角X-射线衍射和扫瞄电镜方法研究了乙酰苯胺质量分数对聚氯乙烯（PVC）的结晶度、微观形态和宏观机械性能的影响。结果表明：随着乙酰苯胺质量分数的增加,PVC结晶度先增后降,当乙酰苯胺质量分数为3%时,PVC结晶度最大,拉伸强度也最大;微观结构逐渐由均匀的云片状结构变成网络结构,且网络的完善性先增后降,使得材料的韧性先增后降。当乙酰苯胺质量分数为20%时,材料的断裂伸长率增大至纯PVC的10倍左右。     

改性纤维素增强丙烯酰胺水凝胶的合成与拉伸性能研究

采用水媒法制备了低取代度羧甲基纤维素,并用接枝聚合法制备了改性纤维素/丙烯酰胺水凝胶,考察了单体质量比、取代度等对水凝胶拉伸性能的影响.结果表明:对于接枝聚合反应,采用低取代度羧甲基纤维素可以提高纤维素的有效用量;当交联剂用量为180 mg/L、引发剂1 300 mg/L、低取代度羧甲基纤维素和丙烯酰胺质量比在1∶4 ～ 1∶4.5之间、单体质量分数为30%时,合成水凝胶的拉伸强度达到0.28 MPa;在此基础上,适量添加15%的淀粉可使水凝胶拉伸强度达到0.47 MPa;添加1%二氧化钛可使水凝胶拉伸强度达到0.38 MPa.     

聚乙烯醇-聚丙烯酰胺互穿网络水凝胶的制备及吸附性能

采用聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)为原料,戊二醛(glutaraldehyde)为交联剂,制备了一种互穿网络(IPN)水凝胶。用傅立叶红外光谱仪对其结构进行表征,研究了PVA和PAM按不同配比及交联剂的不同用量制备的IPN水凝胶的吸水性和Cu²⁺的吸附性,主要探讨了吸附时间、pH、吸附温度等对吸附Cu²⁺的影响,分析了吸附行为及其动力学特性,并对其吸附机理做出了初步探讨。结果表明：在本实验研究范围内,30wt.% PAM含量的PVA-PAM IPN水凝胶在pH=5时对Cu²⁺的吸附效果最佳;在一定温度范围内,PVA-PAM IPN水凝胶对Cu²⁺的平衡吸附量随温度升高而增大;吸附行为符合准一级和准二级动力学方程,扩散机制为颗粒内扩散和膜扩散双重作用。