泡沫聚合法制备超大多孔水凝胶

采用泡沫体系分散聚合法,过硫酸铵(APS)及N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)为氧化还原引发体系,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,碳酸钠为发泡剂,聚氧化乙烯-氧化丙稀(PF127)为泡沫稳定剂,用羧甲基纤维素钠(CMC)接枝丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了CMC-g-(AA-co-AMPS)超大多孔水凝胶。通过FTIR、SEM表征,表明材料是具有超大多孔结构的CMC-g-(AA-co-AMPS)水凝胶。对各影响因素的研究表明,在m(CMC)∶m(AA)∶m(AMPS)为1∶4∶1,w(APS)为0.8%[其中m(APS)∶m(TMEDA)=2∶1],w(Na2CO3)=65%,w(PF127)=0.2%,温度为65℃时,制得的凝胶吸蒸馏水倍率可达1281g/g,吸0.9%盐水倍率达143g/g,10min时已基本达到溶胀平衡。     

高强度聚乙烯醇/聚苯胺/聚吡咯/TiO2导电杂化水凝胶的制备与性能

本文以聚乙烯醇(PVA)、苯胺(ANI)、吡咯(Py)及钛酸丁酯(TBOT)为原料,通过溶胶-凝胶法、原位氧化聚合法及冷冻-融溶法一步得到聚乙烯醇/聚苯胺/聚吡咯/TiO 2(PVA/PANI/PPy/TiO 2)杂化水凝胶。结果表明,该杂化水凝胶具有优异的力学性能和导电性能。当n(ANI)∶[KG-*3/5]n(Py)=8∶[KG-*3/5]2(TBOT体积为100μL)时,其压缩强度高达2.45 MPa。同时,在外加电源的作用下,该凝胶能够使灯泡发光。当n(ANI)∶[KG-*3/5]n(Py)=2∶[KG-*3/5]8(TBOT体积为150μL)时,杂化水凝胶的电导率(0.25 S/m)最好。该杂化水凝胶有望广泛地应用在柔性可穿戴电子器件、安全离子电池、传感器和生物器件等领域。     

高强度丝蛋白/聚乙二醇冻凝胶的制备和表征

以聚乙二醇为交联剂,通过简单的冷冻融化过程制备了一种具有多孔结构的丝蛋白(SF)/聚乙二醇(PEG)高强度冻凝胶材料。利用红外光谱、扫描电镜和万能材料试验机等研究了该冻凝胶的构象转变、微观形貌、力学性能和溶胀行为。结果表明,PEG的加入可以促进SF分子链向更加稳定的结晶构象转变,并且冻凝胶的微观形貌和力学性能通过调节冷冻温度(T_(Freeze))、PEG用量(m_(PEG)/m_(SF))和SF质量分数等进行调节。在T_(Freeze)=-20℃、w_(SF)=0.16、m_(PEG)/m_(SF)=0.50的条件下,该冻凝胶可以压缩至90%以上,并能承受3.5 MPa应力而不发生永久性形变和破裂,其压缩模量可高达0.44 MPa。循环压缩实验表明该冻凝胶具有出色的回复能力,拉伸测试表明其杨氏模量和韧性可分别达到4.15 MPa和680.81 kJ/m~3。此外,该冻凝胶的孔状结构分布均匀、互相连通且溶胀性能优异。     

PVA改性PAMPS-PAM超高力学性能双网络水凝胶的制备

采用紫外光引发聚合制备了聚乙烯醇(PVA)改性的聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)-聚丙烯酰胺(PAMPS-PAM)双网络(DN)水凝胶.测定并比较了PVA改性前后PAMPS-PAM双网络水凝胶的溶胀动力学;通过扫描电子显微镜(SEM)观察了单网络水凝胶的结构;测定PVA改性前后PAMPS-PAM双网络水凝胶的压缩及拉伸性能.结果表明,经PVA改性后的PAMPS-PAM双网络水凝胶有较高的溶胀比;0.82%PVA用量的PAMPS-PAM双网络水凝胶在90%压缩形变率下仍保持完整、最大拉伸应力达到0.5 MPa,大幅提高PAMPS-PAM双网络水凝胶的力学性能.     

化学-物理法制备聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合水凝胶及其性能

采用化学-物理交联法制备了聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石(PVA/CS/n-HA)复合水凝胶材料。通过对比其含水率、拉伸强度、红外光谱和TG谱图,探讨了PVA含量及戊二醛加入量对材料性能的影响。结果表明,m(PVA)∶m(CS+n-HA)=5∶1,戊二醛质量分数为2%时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能:含水率为82.0%、拉伸强度为2.14 MPa、断裂伸长率为343.26%;同步热分析表明,25~140℃,仅存在水分的蒸发,直至360℃材料才发生分解,说明材料的热稳定性良好;红外分析表明,CS与戊二醛发生了交联反应。     

多孔载药n-HA/PEEK/CS复合材料的制备与性能

首先以纳米羟基磷灰石(n-HA)、聚醚醚酮(PEEK)、壳聚糖(CS)为原材料进行复合,制得n-HA/PEEK/CS复合材料;然后采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/NaCl作为致孔剂对复合材料进行致孔,载入抗生素类药物红霉素(EM),制备出一种新型多孔载药复合骨修复材料n-HA/PEEK/CS/EM。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、力学测试、紫外-可见分光光度计(UVVis)表征了该复合材料的形貌结构、力学性能及药物缓释性能。结果表明:当m(PVP)∶m(NaCl)=1∶6时,可以得到孔隙率为51.6%、抗压强度为6.98MPa的n-HA/PEEK/CS/EM复合材料;当CS的质量分数由0增加到30%时,最大药物释放质量浓度由39.8μg/mL增加到52.0μg/mL;药物载入后无新化学键生成;材料形成了三维立体多孔结构,孔径为5~50μm,有利于营养物质的运输及细胞、组织的长入。     

基于壳聚糖/聚丙烯酸/纳米银的高强抗菌水凝胶

首先以丙烯酸(AA)和壳聚糖(CS)为单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过光聚合法制备了CS/PAA双网络水凝胶,然后将Ag~+以硝酸银的形式分散在水凝胶中并通过紫外光辐照获得CS/PAA/纳米银复合水凝胶,并对复合水凝胶的抗菌性能进行研究。采用红外光谱对其结构进行表征,研究单体含量对水凝胶力学性能以及溶胀行为的影响。结果表明,当丙烯酸质量分数为20%,壳聚糖质量分数为5%的情况下,水凝胶的拉伸性能最优。此外,纳米银的引入有效提高了水凝胶的抗菌性能。     

聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮/碘复合水凝胶的制备与性能

采用低温冷冻的方法, 通过改变聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮碘络合物(PVP-I)的配比、 冷冻时间、 冷冻-解冻循环次数, 制备出一种可调控力学性能的PVA/PVP-I复合水凝胶. 研究了该复合水凝胶的机械 性能、 微观结构、 碘缓释性能和抑菌性质. 研究结果表明, PVA/PVP-I复合水凝胶可调控的力学性质可以满足伤口敷料对水凝胶力学性质的需求; 复合水凝胶的网络结构可以有效降低碘在紫外线下的分解速度, 实现对碘的稳定保护作用及控制释放, 从而发挥水凝胶持续抑菌性能, 为抑菌水凝胶的设计制备提供了新思路.     

羧甲基壳聚糖/海藻酸钠半互穿网络水凝胶的制备及性能研究

以羧甲基壳聚糖(CMC)和海藻酸钠(SA)为原料,京尼平(GP)为交联剂,制备具有pH敏感性的CMC/SA半互穿网络(semi-IPN)水凝胶.利用特性黏数、红外光谱对CMC/SA水凝胶的半互穿网络结构及形成机理进行了分析与表征;对水凝胶的力学性能进行了测试;探讨了pH值及交联剂含量对水凝胶溶胀性能的影响.结果表明,京尼平交联的CMC/SA水凝胶具有半互穿网络结构.当w(CMC)∶w(SA)=5∶5时,CMC/SA水凝胶的断裂强度达到最大值(59 MPa),分别比纯的CMC(40 MPa)和SA(36 MPa)提高了47.5%和63.9%;当SA含量为60%时,CMC/SA水凝胶的断裂伸长率达到最大值(13.0%).当pH3.0时,溶胀率随pH值的增大而减小,pH=3.0时,溶胀率最小(186%);当pH3.0时,溶胀率随pH值的增大而增大,pH=9.0时,溶胀率最大(886%).京尼平交联的CMC/SA半互穿网络水凝胶具有明显的pH敏感性、溶胀可逆性及对pH的快速响应性.     

羧甲基纤维素-壳聚糖水凝胶球的制备及性能

采用物理交联法制备了羧甲基纤维素(CMC)-壳聚糖(CS)共混水凝胶球;研究了共混球的耐酸碱性、溶胀性及对亚甲基蓝的吸附性能.结果表明,水凝胶球在弱酸和弱碱中具有一定的稳定性;随着羧甲基纤维素与壳聚糖质量比的增大,水凝胶的吸水溶胀率增加.在CMC与CS质量比为1∶4时制备的水凝胶呈规则球状.     

柠檬酸对Ni2P/TiO2-Al2O3催化剂加氢脱硫性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合载体,以柠檬酸(CA)为络合剂采用浸渍法制备了Ni2P负载的TiO2-Al2O3复合载体催化剂,并用X射线衍射(XRD)、N2吸附比表面积测定、H2程序升温氢还原(H2-TPR)、程序升温氧化(TPO)、X射线光电子能谱(XPS)技术对催化剂的结构和性质进行了表征,考察了CA/Ni摩尔比对在Ni2P/TiO2-Al2O3催化剂上进行的二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)性能的影响.结果表明:适量的CA可以丰富催化剂的孔道,提高催化剂的比表面积.当n(CA)/n(Ni)=2:1时,催化剂的比表面积达到126.75m2·g-1,与不加CA时相比,提高了57.05m2·g-1.调节n(CA)/n(Ni)能够改善活性相的分布,改变活性相的种类;引入CA使Ni和P前驱体的还原温度明显降低,促进活性相Ni2P的生成,一定程度上能够抑制催化剂表面炭的形成和沉积,提高其稳定性.n(CA)/n(Ni)=2:1时,催化剂具有最好的加氢脱硫活性,在360°C,3.0MPa,氢油比为500(V/V),液时体积空速为2.0h-1的条件下,二苯并噻吩转化率为99.5%,可将模拟油中硫含量由2%(w)降低到0.01%(w).     

乙烯基三甲氧基硅烷与丙烯酸环氧树脂二元共聚物的合成

以丙烯酸环氧树脂(AE)和乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)为单体,通过溶液聚合法制备了含有机硅氧烷的二元共聚物溶液(AE-VTMS),其结构经IR表征.制备AE-VTMS的最佳反应条件为:AE61g,m(AE)∶m(VTMS)=6∶1,w(甲苯)=40%,w(引发剂)=7‰,于85℃聚合3h.在此条件下,转化率达62.98%.     

微乳电动毛细管色谱在掌叶大黄指纹图谱上的应用

采用微乳电动毛细管色谱法(MEEKC)建立不同来源掌叶大黄的指纹图谱,为其质量控制提供依据。使用未涂层石英毛细管柱(75μm×65 cm,有效长度55 cm),采用的缓冲液为w(SDS)∶w(正丁醇)∶w(正辛烷)∶w(10 mmol/L硼砂溶液)=3.3∶6.6∶0.8∶89.3并通过添加10%的乙腈组成的O/W型微乳体系,分离电压18 kV,检测波长280 nm。结果通过聚类分析和相似度分析处理,14个掌叶大黄样品初步分为三类:道地药材,市售一般品和次品。本方法可用于掌叶大黄质量评价的有效手段,为MEEKC在中药指纹图谱研究中开辟了新的应用途径。     

制备参数对聚乙烯醇水凝胶-玻璃基板摩擦行为的影响

采用不同方法制备了聚乙烯醇(PVA)水凝胶,研究了制备参数对水凝胶/玻璃摩擦体系的影响.结果表明,混合溶剂有利于凝胶均匀网络的形成,制备的凝胶强度较高;冷冻解冻次数的增加有利于PVA水凝胶强度的提高;超高相对分子质量聚氧化乙烯(PEO)的加入,可使PVA形成更为致密、均匀的网络,显著提高PVA水凝胶的模量(E).低滑动速率(v)时,高E的水凝胶具有较高的摩擦力(f),但易在较低v下形成流体动力润滑,使其在较高v(10-1~100m/s)时反而呈现出较低的摩擦力,该速率范围与人体正常行走时膝关节软骨的运动速率相当.PEO的加入可降低较高v时的f,而低v区f的降低与加入的PEO浓度有关.     

P(AMPS-co-HEMA)凝胶的合成与吸银性能研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用自由基水溶液聚合法制备P(AMPS-co-HEMA)共聚凝胶,通过傅里叶红外光谱(FT-IR)对材料结构进行了表征.研究单体配比、交联剂的用量、引发剂的用量对共聚凝胶吸水性能的影响,并在此基础上对凝胶的溶胀、吸银及消溶胀性能进行研究.结果表明,当单体摩尔比n(AMPS)∶n(HEMA)=2∶1,交联剂用量ω(MBA)=0.6％,引发剂用量ω(KPS)=0.8％,所制得的凝胶吸水性能最好;凝胶在蒸馏水中的溶胀过程属于松弛平衡扩散;凝胶在AgNO3溶液中60min左右达到消溶胀平衡,且当AgNO3溶液的浓度为0.05mol/L时,银离子吸附量最大,为0.04g/g,消溶胀速率最快.     

聚丙烯酰胺/玄武岩纤维复合水凝胶的制备及性能

近年来,玄武岩纤维因其高强度、耐高温、优良的耐候性以及良好配伍性等优势,近年来被尝试用于改性PAM水凝胶体系以提升其力学性能。然而,现有改性方法易于受到外界长时间作用力的破坏,从而严重影响水凝胶功能的发挥。为解决这一问题,通过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(TMSPMA)与玄武岩纤维(BF)反应,制备含双键修饰的BF(BF-TMSPMA)。将丙烯酰胺(AM)与BF-TMSPMA混合后进行反应,制备BF改性的聚丙烯酰胺复合水凝胶(PAM/BF-TMSPMA)。BF-TMSPMA改性后,复合水凝胶的力学性能得到明显提高。当BF-TMSPMA浓度为1mg·mL^-1时,复合水凝胶拉伸强度为40.1±5.4 kPa,为PAM水凝胶的12.8倍;复合水凝胶断裂伸长率为2700.2%±25.8%,为PAM水凝胶的5.4倍;复合水凝胶杨氏模量为45.8±3.4 kPa,为PAM水凝胶的12.7倍;复合水凝胶韧性为450.4±14.8 kJ·m^-3,为PAM水凝胶的30.6倍。复合水凝胶也具有良好的自修复性能,切断的水凝胶自修复后断裂伸长率达2217.2%...     

纳米白藜芦醇脂质体的制备及分配系数测定

采用薄膜旋转蒸发-超声法制备了纳米白藜芦醇脂质体(RES-Lip),并用透射电子显微镜(TEM)和动态光散射技术(DLS)对产物进行表征;测定了膜材比(卵磷脂与胆固醇质量比m PC:m Chol=5:1,8:1,10:1,12:1)和药脂比(药物与卵磷脂质量比m RES:m PC=1:25,1:40,1:50,1:60)对RES-Lip脂质体-水分配系数(Plip/w)的影响,以及油-水分配系数(lg P_(o/w))和脂质体-水分配系数(lgP_(lip/w))随p H值的变化趋势,计算了RES-Lip中药物与磷脂双分子膜之间的吉布斯自由能。结果表明,实验中所制备的RES-Lip呈球形囊泡结构,粒径约为100 nm;当膜材比和药脂比分别为10:1和1:40时,lgP_(lip/w)最大,说明此时RES与磷脂膜间的综合作用力最大;RES-Lip的分配系数(lg P_(o/w)和lgP_(lip/w))随体系p H的变化趋势相同,说明RES与磷脂膜的作用力中以疏水作用为主,氢键、静电作用为辅;RES-Lip中RES与脂质体膜之间的吉布斯自由能为-17.07 k J·mol~(-1)。     

马来酰胺酸对硅橡胶/白炭黑复合材料性能的影响

以马来酰胺酸(MAA)、六甲基二硅氮烷(HDMS)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)对硅橡胶/白炭黑(SR/Silica)复合材料进行改性。采用扫描电子显微镜(SEM)、平衡溶胀法、力学性能测试等手段对3种改性剂对SR/Silica复合材料的改性效果进行比较。结果表明:MAA可以更好地促进白炭黑在硅橡胶中的分散;与HDMS和VTEO改性的SR/Silica复合材料相比,MAA改性的SR/Silica(m(MAA)∶m(SR)=3%)的拉伸强度分别提高了24%和52%,并且具有更低的压缩应力松弛速率以及更小的压缩永久变形,MAA在制备高强度硅橡胶方面具有良好的应用前景。     

聚乙二醇对PAMPS/PAM双网络水凝胶性能的影响

采用紫外光引发聚合制备了聚乙二醇(PEG)改性的聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)/聚丙烯酰胺(PAMPS/PAM)双网络水凝胶.测定并比较了PEG改性前后双网络水凝胶的溶胀动力学以及单网络水凝胶中丙烯酰胺(AM)的吸收量;用扫描电子显微镜(SEM)观察了单网络水凝胶的结构;测定PEG改性前后双网络水凝胶的压缩及拉伸性能.结果表明,经PEG改性后的双网络水凝胶有较高的溶胀比;改性后单网络水凝胶更易吸收AM;改性后双网络水凝胶压缩形变率达到90%以上、拉伸形变率是未改性双网络水凝胶的2倍.     

4-炔丙氧基苯甲酸的水相合成

以聚乙烯醇(PEG 600)为相转移催化剂,对羟基苯甲酸(2)与3-溴丙炔(3)反应,成功地完成了4-炔丙氧基苯甲酸(其结构经1H NMR和IR表征)的水相合成.最佳反应条件为: 2 0.5 mmol, n(2) ∶ n(3) ∶ n(NaOH)=1.0 ∶ 1.1 ∶ 4.0, w(PEG)=5%,水200 mL,于75 ℃反应72 h,产率85%.