快速响应的温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备及表征

以不同浓度的β-环糊精水溶液为反应介质制备了一系列快速响应的温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶。利用SEM观察其表面形态,并测定了不同温度下达到平衡时水凝胶的溶胀比,研究了水凝胶的去溶胀动力学。结果表明,与传统水凝胶相比,该水凝胶的溶胀性能略有提高,并且对温度的变化具有非常快的响应速率。以0·25(wt)%的β-环糊精水溶液中制备的水凝胶为例,该水凝胶仅1min内就失去约94%的水,而传统水凝胶在15min内仅失去66%左右的水。     

温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)/聚氨酯-β-环糊精互穿网络水凝胶的溶胀特性

利用互穿网络（IPN）技术，以温敏性聚（N－异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm)、聚氨酯（PUE）以及具有分子包合效应的β－环糊精（β－CD）为原料，采用分步法和同步法制备了新型互穿网络水凝胶。通过对水凝胶溶胀行为的考察，可知水凝胶具有同PNIPAm相似的在低临界溶解温度（LCST）处的相转变行为，且PUE／PNIPAm的组成比，线型PNIPAm分子量以及交联剂用量等因素对IPN水凝胶的溶胀特性与温敏特性有显著的影响。     

β-环糊精交联聚丙烯酸水凝胶的合成及其药物控制释放研究

采用1,3-二环己基碳化二亚胺(DCC)为缩合剂,通过β环糊精与丙烯酸的酯化反应合成了不同取代度的丙烯酸β环糊精酯(βCD6A),以此为单体与丙烯酸通过氧化还原自由基引发聚合,合成出了不同交联密度和不同环糊精含量的新型水凝胶(AAβCD6A).溶胀实验表明,该类水凝胶均具有pH敏感性,溶胀动力学实验进一步对其机理进行了探讨.选择苯丁酸氮芥(CHL)作为模型药物,考察了不同pH下AAβCD6A水凝胶对药物释放行为的影响.结果表明,pH=6.8时药物释放率均大于pH=2.0时药物释放率,环糊精的存在表现出促释作用.     

聚谷氨酸基超分子水凝胶的制备和表征

以接枝胆固醇的聚谷氨酸-聚乙二醇-聚谷氨酸三嵌段聚合物和接枝β-环糊精的聚谷氨酸为前躯体,通过主客体作用制备聚谷氨酸基超分子水凝胶.通过调控前躯体的浓度、胆固醇和环糊精的摩尔比,得到不同力学性能的水凝胶;改变三嵌段聚合物中聚谷氨酸的分子量,调控聚谷氨酸基超分子水凝胶的力学强度、微观形貌、溶胀行为和降解性能.研究结果表明,当聚合物浓度为150 g/L、环糊精和胆固醇的摩尔比为1∶1时,水凝胶的储存模量最大;聚谷氨酸的分子量越大,水凝胶的储存模量越大;水凝胶平均孔径10~30μm,溶胀度16%~30%,降解时间为40~72 d.水凝胶细胞毒性实验结果表明超分子水凝胶具有良好的生物相容性.     

基于Pickering乳液的磁性高强水凝胶的制备及性能表征

合成了一种磁性Fe3O4纳米颗粒稳定的水包油(O/W)Pickering乳液并以其作为交联剂,在适宜条件下引发单体丙烯酰胺聚合来制备了一种新型的磁性高强复合水凝胶.采用X射线衍射(XRD)及场发射扫描电子显微镜(SEM)分别对磁性Fe3O4纳米颗粒和复合水凝胶的结构进行了表征,结果表明Pickering乳胶粒子较均匀地分布在复合凝胶网络中.溶胀性能测试及溶胀动力学分析表明复合水凝胶具有良好的溶胀性能,能够吸收自身干重100倍左右的水,其溶胀过程不遵循Fickian扩散模型;拉伸测试表明该水凝胶具有优异的力学性能,其拉伸强度能够达到150 kPa左右,断裂伸长率能够达到300%左右,并且当其承受的应力释放后能快速地恢复到初始形态.磁性能测试的结果显示该水凝胶具有良好的磁性.     

金刚烷可逆加成-断裂链转移聚丙烯酸的制备及主-客体自组装

以金刚烷改性S-1-十二烷基-S’-(α,α’-二甲基-α’’-乙酸)三硫代碳酸酯(DDMAT)所得可逆加成-断裂链转移剂(RAFT)与丙烯酸叔丁酯聚合,经酸解,氨解,得到了金刚烷遥爪聚丙烯酸。以环糊精-环氧氯丙烷在甲苯存在下交联制备了水溶性环糊精线性聚合物(P(β-CD))。由傅立叶红外(FTIR)光谱,核磁共振氢谱(~1H NMR)表征了聚合物的结构,并通过凝胶渗透色谱测定了丙烯酸叔丁酯聚合物,氨解产物和环糊精聚合物的分子量及分布。研究了金刚烷遥爪聚合物与环糊精聚合物在水溶液中的超分子包合行为,经纳米粒度和透射电镜测试表明,形成了球形胶束结构。     

温度及pH敏感聚（丙烯酸）／聚（N—异丙基丙烯酰胺）互穿聚合物网络水凝胶的...

合成聚（丙烯酸）／聚（Ｎ－异丙基丙烯酰胺）互穿聚合物网络（ＰＡＡｃ／ＰＮＩＰＡ ＩＰＮ）水凝胶，具有温度及ｐＨ双重敏感特性。这种水凝胶在弱碱性条件下的溶胀率远大于酸性条件下的溶胀率。在酸性条件下，随着温度上升，凝胶的溶胀率也随之逐渐上升；而在弱碱性条件下，温度低于聚（Ｎ－异丙基丙烯酰胺）（ＰＮＩＰＡ）的较低临界溶解温度（ＬＣＳＴ）时，溶胀率也随着温度的上升而上升，而温度达到ＬＣＳＴ时，凝胶的溶胀率     

丝素蛋白纤维/聚N-异丙基丙烯酰胺复合水凝胶的性能

以丝素蛋白纤维为填充材料,采用自由基聚合的方法制备复合聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPPAm)水凝胶,研究复合水凝胶的黏弹性能、溶胀性能和反复溶胀-收缩性能。结果表明:丝素蛋白纤维的加入改善了复合水凝胶的力学性能,其平衡溶胀率不仅与温度有关,而且与丝素蛋白纤维的含量有关。此外,处在表面的丝素蛋白纤维与水凝胶之间存在间隙,在反复溶胀-收缩过程中可以作为输水通道,有利于水分子进出,提高了PNIPPAm水凝胶对温度的响应速率并使其溶胀-收缩重复性更好。     

木质素-聚氨酯水凝胶的合成及其性能

异氰酸根封端的聚氨酯离子聚合物与乙酸木质素交联合成了一种水凝胶。研究了该水凝胶的吸水溶胀率、热稳定性能及以此凝胶包裹的硫酸铵的缓释性能。结果表明:当木质素与聚氨酯离子聚合物的质量比为0.35时,水凝胶在pH=6.86的缓冲溶液中的最大溶胀率为3.14;聚氨酯水凝胶中引入木质素,可以提高凝胶的热稳定性;木质素-聚氨酯水凝胶包裹的硫酸铵表现出明显的缓释特征。     

光聚合水凝胶及其在组织工程中的应用

水凝胶是一种亲水性聚合物网络,可以溶胀大量水,其物理性质接近软组织.光聚合与传统的聚合方法相比,具有反应速率快、反应条件缓和、反应放热低等特点.因此,光聚合水凝胶广泛应用于生物医学领域.本文介绍了光聚合水凝胶材料,并详细论述了光聚合水凝胶在药物释放体系、组织工程支架材料、细胞受控生长、细胞微囊化和可注射水凝胶等方面的应用.可以预见光聚合水凝胶作为生物材料在组织工程及再生医学领域中具有良好的应用前景.     

温度及pH敏感性N—乙烯基吡咯烷酮与丙烯酸β—羟基丙酯共聚物／聚（丙烯酸）互穿网络水凝胶的合成及其性能研究

由N－乙烯基吡咯烷酮与丙烯酸β－羟基丙酯共聚物／聚丙酸）所得的互穿网络水凝胶P（NVP－co-β－HPA）／PAA具有温度及pH双重敏感特性,在酸性条件下,由于P（NVP）与PAA间络合作用,随温度升高迅速退胀,在碱性条件下,凝胶的溶胀率远大于酸性条件下的溶胀率,且随温度的升高而逐渐增大。     

β-环糊精交联聚合物的合成及其在水处理中的应用

以环氧氯丙烷为交联剂,在碱性介质中将β-环糊精固载化,合成了不溶于水的β-环糊精交联聚合物,同时考察了β-环糊精交联聚合物对模拟水样中的微污染物（无机重金属离子及有机酚类、胺类）的吸附性能。实验结果表明：β-环糊精交联聚合物对无机重金属离子（Pb^2 ,Cu^2 ,Cd^2 ,Zn^2 ）及苯酚、苯胺的去除效果良好,前者的去除率达到83.60%以上,其中Pb^2 的去除率高达95.62%,苯酚、苯胺的去除率达到95%以上。     

水溶性β-环糊精交联聚合物的合成及其络合性能研究

以环氧氯丙烷为交联剂，在碱性介质中合成水溶性β-环糊精交联聚合物。考察了水溶性β-环糊精交联聚合物对重金属离子的络合性能。实验结果表明：β-环糊精交联聚合物对重金属离子的吸附性能强。     

聚N-异丙基丙烯酰胺/纳米SiO2复合水凝胶的合成及溶胀性能

通过纳米SiO2的表面功能化,在其表面引入乙烯基功能基团,在H2O／THF的混合溶剂中,超声分散后,交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺存在时,于25℃下使其与N-异丙基丙烯酰胺共聚,制得聚N-异丙基丙烯酰胺,纳米SiO2复合水凝胶,并用FT-IR和SEM对产物进行了表征,研究了凝胶的溶胀动力学,消溶胀动力学和温度敏感性,实验结果表明,纳米SiO2的引入,改善了聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶在低温时的溶胀性能和在高温时对水的释放性能,并讨论了引起这些性能改变的原因。     

聚乙烯醇水凝胶溶胀特性研究

在前文对聚乙烯醇水溶液冰冻凝胶化浓度依赖性研究基础上，对接触浓度（Ｃ）以上聚乙烯醇水溶液通过冰冻－融化处理，制得了一种含水率高达９５～９８％的水凝胶．系统研究了该水凝胶在蒸馏水中的溶胀及溶解特性．得到了一个与实验结果相吻合的溶胀动力学方程：Ｑ１＝Ｑｅ－（Ｑｅ－ＱＯ）／ｅｋｔ，及平衡溶胀比Ｑｅ与浓度之间的定量关系：Ｑｅ＝６０．３－４．４５×１０２Ｃ．发现当冰冻－融化次数Ｎ≤５时，平衡溶胀比Ｑｅ及溶解量Ｗ与冰冻－融化次数（Ｎ）间满足幂函数关系：Ｑｅ。Ｗ通过对聚乙烯醇水凝胶平衡溶胀比与经冰冻处理的聚乙烯醇水溶液特性粘数进行比较，发现反映链间氢键凝聚缠结效应与反映链内氢键凝聚缠结效应的定量指标具有等效性．     

pH敏感性丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸异辛酯共聚物水凝胶的制备及性能研究综合实验

采用乳液聚合的方法,合成了丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸异辛酯共聚物水凝胶,通过红外光谱对水凝胶进行了表征,考察了pH对水凝胶溶胀率的影响,并以该凝胶制备了硫脲缓释体系。结果表明,该凝胶在碱性条件下的溶胀度远大于在中性和酸性条件下的溶胀度,具有pH敏感性,且缓释性能好。将该实验研究过程设计为高职学生的综合实验项目并进行了实践探索,结果表明其在提升学生专业综合能力、开阔专业视野及培养创造性与科学思维等方面效果显著。     

明胶-聚异丙基丙烯酰胺水凝胶的溶胀动力学

采用明胶（Gel)和N－异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为原料，制备了Gel/聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）水凝胶系列；研究了原料配比、pH值及温度对水凝胶溶胀速度的影响。结果表明，当温度大于PNIPAM的最低临界溶液温度（LCST）值时，Gel/PNIPAM水凝胶的溶胀速度随着组分中PNIPAM的增加而降低，且溶胀过程以扩散渗透控制为主。而pH对水凝胶溶胀速度的影响与温度有关。Gel/PNIPAM配比为5／5，温度大于LCST时，水凝胶的pH敏感性受明胶控制；温度低于LCST时，pH对水凝胶的溶胀速度的影响很小。     

共聚水凝胶溶胀特性的研究

本文用差示扫描量热法研究了聚[N-乙烯基吡咯烷酮-甲基丙烯酸甲酯] 和聚[N-乙烯基吡咯烷酮-甲基丙烯酸β羟乙酯]两种共聚水凝胶中水存在的状态,考察了聚合物结构对平衡溶胀度的影响。结果表明,共聚单体的种类、共聚物组成、序列分布、化学交联度等结构因素对水存在的状态及各种状态水的含量都有很大影响,平衡吸水率可看作各种状态溶胀的水量的加和,以此为基础,提出了估算共聚水凝胶平衡吸水率的半经验公式。     

可生物降解的pH敏感水凝胶的合成及其溶胀性能研究

采用明胶和聚乙烯醇为原料,制备了戊二醛交联、明胶／聚乙烯醇配比不同的水凝胶,并用FTIR和SEM对产物进行了表征。研究了凝胶的溶胀动力学,结果表明,原料配比对各种凝胶的溶胀速率影响不大,而对平衡溶胀比与原料配比有关,室温下凝胶的平衡溶胀比在300％～500％之间。pH敏感性研究表明,几种凝胶均表现出明显的pH响应性,当溶胀介质的pH值在明胶等电点附近时,水凝胶的溶胀比达到最小值,凝胶的溶胀-消溶胀动力学曲线呈“W”形,即该凝胶具有形状记忆功能。     

温度和pH敏感P(NIPA-co-AA)/粘土复合水凝胶的辐射制备与表征

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)作为温敏性聚合单体,丙烯酸(AA)为pH敏感性单体,有机粘土为改性剂,采用~(60)Co-γ射线为辐射源,辐射合成了P(NIPA-co-AA),粘土复合水凝胶,研究了粘土的加入对水凝胶溶胀率、温度及pH敏感性和压缩性能的影响.结果表明,P(NIPA-co-AA)/粘土复合水凝胶的溶胀性能优于P(NIPA-co-AA)水凝胶,平衡溶胀率(SR)明显提高;且复合水凝胶仍表现出明显的温度和pH敏感性;粘土的加入提高了水凝胶的压缩强度、最大压缩力和压缩屈服力等力学性能,当粘土含量为15%时,P(NIPA-co-AA)/粘土复合水凝胶的压缩强度为P(NIPA-co-AA)共聚水凝胶的2.4倍,最大压缩力为P(NIPA-co-AA)的2.1倍.