N-异丙基丙烯酰胺/N-乙烯基吡咯烷酮水凝胶的研究

研究了用Ｎ,Ｎ－亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,Ｎ－异丙基丙烯酰胺／Ｎ－乙烯基吡咯烷酮共聚物水凝胶的合成与性能。结果表明,ＮＶＰ能显著延长共聚体系的凝胶化时间,但对共聚物的体积相变温度影响并不十分显著。当Ｎ－乙烯基吡咯烷酮的配料摩尔比（Ｎ－乙烯基吡咯烷酮／Ｎ－异丙基丙烯酰胺＋Ｎ－乙烯基吡咯烷酮）＝０．０１时,水凝胶呈现最大Ｔｃ和平衡溶胀胀比。当温度低于Ｔｃ时共的在水中的平衡溶胀比与Ｎ－异丙基丙烯酰胺和Ｎ－乙烯基吡咯烷酮的配料比有关;Ｎ－乙烯基吡咯烷酮配料摩匀比〈０．０１,平衡溶胀比随Ｎ－乙烯基吡咯烷酮配料摩尔比的增加而增加;Ｎ－乙烯基吡咯烷桐配料摩尔比〉０．０１,平衡溶胀比随Ｎ－乙烯基吡咯烷酮配料摩尔浓度的增加而降低。同Ｎ－并异丙烯酰胺均聚物水凝胶相比,共聚物水凝胶具有较好的温敏响应性。ＤＳＣ和ＴＧＡ研究表明,Ｎ－乙     

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     

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及性能研究

合成聚（丙烯酸）／聚（Ｎ 异丙基丙烯酰胺）互穿聚合物网络（ＰＡＡｃ／ＰＮＩＰＡＩＰＮ）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，当温度达到ＬＣＳＴ时，凝胶的溶胀率突然急剧下降，并随着温度的逐渐上升而下降．     

吸水膨胀弹性体在不同介质中的溶胀行为

研究了由共硫化法制得的三种吸水膨胀弹性体（ＷＳＥ）在不同介质中的溶胀行为，得出了溶胀速率方程和动力学参数，确定了不同介质对平衡溶胀度（Ｑｅ）的影响规律．     

渗透汽化法分离二氧六环－水混合物

研究了二氧六环一水混合物在ＰＶＡ（聚乙烯酸）－ＰＡＮ（聚丙烯腈）复合膜中的渗透汽化分离性能。结果表明透过速率Ｑ和分离系数α均随料液温度的提高而增大。α随料液中二氧六环浓度的提高而增大，Ｑ的变化趋势相反．有代表性的数据是在９０℃对９５％的二氧六环水溶液，α可达１９８１，Ｑ＝７３．８ｇ／ｍ２·ｈ．在低浓度二氧六环溶液时扩散过程对选择性起主要作用。而高浓度时溶解选择性是主要的，随着分离温度的提高，扩散或溶解均提高了选择性。     

化学交联聚乙烯醇(PVA)水凝胶的合成、表征及溶胀特性

用环氧氯丙烷作交联剂,制备了一种聚乙烯醇(PVA)水凝胶.用FTIR和GPC方法对其结构作了表征.在干凝胶中逐步加水使其溶胀,通过差示扫描量热(DSC)方法测量溶胀水凝胶中不同状态水的含量变化来研究凝胶的溶胀特性.结果表明,当水进入干凝胶网络后首先与网络链上的亲水基团通过氢键的结合形成非冻结水,非冻结水与干凝胶的比值为0.20.非冻结水饱和之后,额外再加入的水渗入网络空间,同步形成冻结水与自由水两种状态直至达到平衡溶胀为止.     

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。     

聚乙烯醇水溶液反复冷冻过程中的溶剂化效应

采用示差扫描量热技术(DSC)对聚乙烯醇(PVA)水溶液反复冰冻过程中的溶剂化效应进行研究.引入水化数的概念来表征溶剂化效应的大小.结果表明不同浓度区间的PVA水溶液其在反复冰冻过程中溶剂化效应显著不同,主要归因于高分子链分子内和分子间缠结程度对溶剂分子"参与"溶剂化的程度和方式的不同.作者把极稀高分子溶液的研究结果拓展到高分子稀溶液或亚浓溶液区间,阐述了高分子溶液中高分子链的物理图像.冷冻次数的增加导致链间缠结增加,部分溶剂则被包裹在由链间缠结点所形成的网圈内成为分子链的一部分.溶液溶剂化程度的变化受到包裹溶剂与高分子链脱溶剂化的综合影响.     

α,β-聚-DL-天冬酰胺衍生物水凝胶的合成及其溶胀性能研究

以ＤＬ 天冬氨酸为单体，通过缩合聚合反应合成聚 ＤＬ 丁二酰亚胺，然后用不同比例的乙醇胺和丁二胺进行开环和交联，获得α，β 聚 ＤＬ 天冬酰胺衍生物水凝胶．测定了水凝胶在几种不同溶液中的溶胀比，结果表明该水凝胶在蒸馏水中的溶胀比为１１０～４４０倍，在不同浓度的盐溶液中的溶胀比有不同程度的降低，在０１６ｍｏｌ／Ｌ的抗肿瘤药物５ 氟尿嘧啶（５ Ｆｕ）水溶液中的溶胀比可达１４０倍．研究了聚丁二酰亚胺分子量、溶剂用量及交联剂用量等因素对凝胶溶胀性能的影响．     

超高分子量PE凝胶膜的超拉伸性与旁式构象关系研究

通过ＩＲ方法，观测并讨论了在不同条件下制备的超高分子量ＰＥ（ＷＨＭＰＥ）凝胶膜中旁式（Ｇ构象）构象与超拉伸性的关系，提出了Ｇ构象浓度及分布对ＵＨＭＰＥ凝胶膜超拉伸性影响的新概念，同时也讨论了它与链缠结之间的联系，发现：反映Ｇ构象的相对浓度的比值σ＝Ｉ１３０３Ｉ１３５２随制膜浓度的增大而增加，在临界浓度Ｃ０（０．４～０．５ｇ＠１００ｍｌ）附近所形成的膜，具有超高拉伸性（λ＝２００），其Ｇ构象的变化与Ｍａｔｓｕｏ由比浓粘度提出的缠结链改变相对应；热处理温度比热处理时间对σ值的影响更显著，在一定温度下约４分钟后σ值基本不变；在σ值最低的温度范围拉伸，凝胶膜具有良好的超高拉伸性．     

不同结晶度聚乙烯醇水凝胶中水氢键缺损的拉曼光谱学研究

聚乙烯醇 (ＰＶＡ)是一种水溶性高分子 ,它在一定条件下可以部分结晶形成水凝胶 ,其结晶度必然影响其机械性能及水在水凝胶中的状态 .部分结晶交联所得的ＰＶＡ水凝胶 ,由于无毒、机械性能好常用来作为生物医用材料 ,如接触眼镜、人工关节润滑软骨等[1,2 ] .水凝胶是轻度交联的高分子网络 ,其内含有大量的水 ,高分子交联网络与水之间的相互作用决定着水凝胶的物理性质和化学性质[3 ,4 ] .一般认为 ,水凝胶中的水以三种状态存在 ,即键合水 (Ｂｏｕｎｄｗａｔｅｒ)、自由水 (Ｆｒｅｅｗａｔｅｒ)和间隙水 (Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌｗａｔｅｒ…     

辐射交联制备改性CMC水凝胶的溶胀行为研究

利用丙烯酰胺 (AAm)接枝改性纤维素 ,然后进行羧甲基化反应得到高取代度的丙烯酰胺 羧甲基纤维素钠 (AAm CMC Na) .对该材料进行γ射线辐照制备出新型改性CMC水凝胶 .研究了这种水凝胶的溶胀动力学、交联动力学以及温度、pH值和无机盐浓度对水凝胶溶胀行为的影响 ,并与CMC Na水凝胶进行了比较 .结果表明 ,该水凝胶和CMC Na水凝胶相比 ,优点在于辐照交联所用的剂量下降 ,而且所需的CMC浓度减少 .AAm CMC Na水凝胶的溶胀度随温度升高而增大 ,在pH为 6～ 8范围内达到最大值 ,并随无机盐浓度与吸收剂量增加而下降 ,表现出较好的温度敏感性和pH敏感性 ,可望作为吸水材料和水保持剂     

含甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯水凝胶的紫外辐射合成及其性质研究

紫外光辐照 ,H2 O2 为光引发剂 ,N ,N′ 亚甲基双丙烯酰胺为交联剂合成了含甲基丙烯酸 N ,N 二甲氨基乙酯的水凝胶 .研究了水溶液中单体、光敏引发剂、交联剂浓度及光照时间对生成的水凝胶的凝胶含量和溶胀性能的影响 ,给出了最佳合成条件 .用该聚合法合成的聚甲基丙烯酸 N ,N 二甲氨基乙酯水凝胶不仅具有较好的透明性和适当的弹性 ,而且在 40℃和 pH =3时有明显的温度及 pH敏感性 .但离子强度对凝胶溶胀性能没有明显影响     

PVA-PAMPS-PAA三元互穿网络型水凝胶的合成及其性能研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)以及聚乙烯醇(PVA)为原料,制备了PVA-PAMPS-PAA三元互穿网络型(T-IPN)水凝胶.红外分析表明,PVA与PAA以及PAMPS之间形成了较强的氢键,使得PVA分子上的C—O伸缩震动吸收峰移向了低波数处.X射线衍射以及电镜分析表明,当PVA用量较低时,PVA能均匀的穿插于凝胶网络中,形成完善的互穿网络结构,当PVA用量过高时,部分的PVA结晶而使得凝胶出现相分离.研究了该三元互穿网络型水凝胶的溶胀性能,结果表明,该水凝胶的平衡溶胀比在200至340之间,并且随着AA以及AMPS用量的增加,凝胶的溶胀速率以及平衡溶胀比均升高.该三元互穿网络型水凝胶在酸性溶液中和在碱性溶液中表现出截然不同的消溶胀性能;并且随着溶液pH的升高,凝胶在pH=9.0附近出现体积突变,表现出pH敏感性.通过研究T-IPN水凝胶的抗压缩性能发现,利用线型高分子、柔性高分子网络以及刚性高分子网络制备的三元互穿网络型水凝胶能在高溶胀比下保持较高的强度.溶胀比为180的T-IPN水凝胶,其最大抗压缩强度可达12.1 MPa.进一步研究发现,凝胶的组成以及溶胀比均对凝胶的抗压缩强度和压缩应变均存在较大的影响.     

PVA/PAA水凝胶纤维的电刺激响应性能

以过硫酸胺为引发剂,在PVA水溶液中原位聚合丙烯酸单体,得到的PVA／PAA混合水溶液在凝固浴硫酸胺饱和水溶液中纺丝制备了物理缠结和氢固定网络形式的PVA／PAA水凝胶纤维。该纤维于NaCl溶液中在直流电场作用下具有电流－刺激敏感性,表现为溶胀、收缩、弯曲行为。纤维的弯曲速度和最大弯曲度随电场强度和凝胶网络中PAA含量的增加而增大,随电解质溶液离子强度的变化出现临界最大值。纤维向负极弯曲的过程中,在电场下自由离子和反庆子迁移引起的渗透压主导作用,弯曲过程主要是溶胀弯曲;向正极弯曲过程中,由于电化学反应和电场作用下产生的PH梯度导致凝胶网络构像变化主导作用,弯曲主要是收缩弯曲;弯曲由负极向正极转化过程中,两种机理对弯曲的影响相对平衡。     

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.     

Blood compatibility of novel poly(gamma-glutamic acid)/polyvinyl alcohol hydrogels

Sodium poly(gamma-glutamic acid) (PGA), a water-soluble and biodegradable polypeptide, was reacted with polyvinyl alcohol (PVA) to form hydrogel without any chemical treatment. The gelation occurred probably due to physical cross-linking of polymer chains by interpenetrating hydrogen bonding. From the results of thermal analysis, PGA/PVA exhibited better thermal stability than native PVA. Although the swelling ratio decreased with the increase of PGA content, however, the water resistance and retention were improved. The tensile strength of the PGA/PVA hydrogel membranes was about 15-30% lower than that of the native PVA, whereas the elongation was increased 2.0-2.6 times. The amount of protein adsorbed and platelets adhered on the PGA/PVA membranes were significantly curtailed with increasing PGA content, thereby showing improved blood compatibility. The as-fabricated hydrogels were proven to be non-cytotoxic evaluated in vitro by L-929 fibroblast incubation. Overall results demonstrate that the non-cytotoxic PGA/PVA hydrogels, due to better water resistance, mechanical properties and blood compatibility could be very promising candidates for blood-contacting medical devices.     

大孔PAMPS/PVA半互穿网络型水凝胶的制备及其性能研究

以PEG6000为成孔剂, 合成了大孔聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)/聚乙烯醇半互穿网络型(s-IPN)水凝胶. 红外分析表明, PVA与PAMPS之间形成了较强的氢键, 使得PVA分子上的C—O伸缩振动吸收峰移向了低波数处. X射线衍射分析发现, 当PVA用量较高时, 由于部分的PVA结晶, 使得凝胶的半互穿网络结构不均匀. 电镜分析结果表明, 没有使用成孔剂的凝胶表面成褶皱形, 不存在任何孔洞结构; 而以PEG6000为成孔剂的凝胶表面存在相互贯穿的大孔结构. 研究了该水凝胶的溶胀性能, 结果表明, 该水凝胶的平衡溶胀度在116至320之间; 而成孔剂PEG6000的加入能较大幅度提高凝胶的溶胀速率, 凝胶在240 min之内就能达到溶胀平衡. 对凝胶抗压缩性能的研究表明, 当PVA用量为9.1% (w)时, 凝胶的抗压缩强度最大, 可达12.0 MPa; 而成孔剂的加入会在一定程度削弱凝胶的抗压缩强度. 该凝胶具有较好的电场敏感性, 研究发现, 将吸去离子水达到溶胀平衡的凝胶放入施加有电场的0.2 mol•L－1 NaCl溶液中时, 凝胶迅速偏向阳极. 而PVA和成孔剂PGE6000的用量均对凝胶的偏转速度以及最大偏转角存在较大的影响.     

SWELLING EQUILIBRIUM OF NONIONIC POLYACRYLAMIDE HYDROGEL IN AQUEOUS SALT SOLUTIONS

A series of nonionic polyacrylamide hydrogels, using acrylamide as monomer and N,N＇-methylene diacrylamide as crosslinking agent, were prepared by the free radical polymerization in aqueous solution. Swelling equilibria for the gels were carried out in aqueous solutions of NaCl, KCI, CaCl2, Na2HPO4 and K2HPO4 with concentration ranging from 10^-3 to 5mol/kgH2O at 25 ℃. Experimental results revealed that the chlorides and phosphates cause a different behavior at higher salt concentration. The swelling ratio increases with increasing concentration of chlorides salts, while decreases with the increased phosphates salt concentration. The phenomena seem to be related to the different interactions of chloride and hydrogen phosphate ions with the network groups. Furthermore, the effects of different concentration of crosslinking agent and total monomers on gel swelling performance were also investigated.     

离子键交联的聚两性电解质凝胶在不同pH和不同电解质溶液中溶胀行为研究

以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)形成的离子复合物与丙烯酰胺(AAm)共聚,合成了一种新型的离子键交联的聚两性电解质凝胶(PADA).由于分子之间的氢键作用,PADA凝胶并不是在A/C(负正离子单体摩尔比)为1,而是在A/C为1.55处有最大消溶胀.与共价键交联的聚两性电解质凝胶相比,PADA凝胶的溶胀行为具有更强的pH敏感性.PADA凝胶在不同pH缓冲溶液中的溶胀行为表明,在pH 3~4之间消溶胀程度最大.在偏离该pH区域时凝胶均发生溶胀.但凝胶的溶胀程度在pH<3的酸性溶液中随A/C的增加而降低;而在pH>4的偏碱性溶液中随其增加而增加.在不同价数的离子溶液中,离子浓度对于PADA凝胶的平衡溶胀有着不同的影响.对于一价的NaCl溶液,PADA凝胶有典型的反聚电解质效应.但对于高价的CaCl2和柠檬酸三钠溶液,只在较低的浓度下,才表现出反聚电解质效应.而在较高盐浓度时,随盐浓度的增加其溶胀比反而降低.这可能与高价离子形成的离子键交联有关.与pH对PADA凝胶溶胀程度的影响相似,在CaCl2溶液中,PADA凝胶的溶胀程度随A/C的增加而降低;而在柠檬酸三钠溶液中则刚好相反.这种独特的溶胀行为似乎与高价离子电荷的正负性有关.