温度和pH双重敏感荧光复合微凝胶制备和表征

通过反相悬浮聚合法制备N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸(MAA)的共聚微凝胶P(NIPAM-co-MAA), 以其为模板, 利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在碱性条件下的水解缩合反应, 制备得到了由氨基修饰的P(NIPAM-co- MAA)/SiO₂高分子/无机复合微凝胶, 再通过异硫氰酸荧光素(FITC)与氨基的键和作用, 得到了具有核-壳结构的温度和pH双重敏感荧光复合微凝胶. 通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热台偏光显微镜(POM)和共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)等手段对复合微凝胶进行了结构和性质表征, 结果表明, 该复合微凝胶对温度和pH均具有良好的响应特性, 并在可见光激发下发出荧光.     

新型pH及温度敏感性水凝胶

水凝胶是由三维交联网络结构的高聚物和介质共同组成的多元体系 ,因其独特的刺激响应行为 ,已在药物释放体系、物料分离、化学机械、人工肌肉等领域显示了良好的应用前景[1,2 ] .在人体体液这种复杂的环境中 ,水凝胶同时受到ｐＨ和温度等多重刺激作用 ,因此 ,研究多重响应性水凝胶具有重要意义 .聚氨酯作为一种广泛应用的高分子材料具有结构易调节、力学性能优异及生物相容性好等特点 ,在生物医学领域可将其用作假肢部件、外科用置入管、隐形眼睛等 .已有文献报道了ｐＨ敏感性聚氨酯水凝胶[3～ 5] ,但对多重响应性聚氨酯基水凝胶的报道还很…     

温度及pH敏感N-异丙基丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的合成与性能研究

用顺丁烯二酸酐 (MAH)对具有分子包结能力的 β 环糊精 (β CD)进行化学改性 ,合成出了丁烯二酸单酯化 β CD单体 (MAH β CD) .通过氧化还原自由基引发MAH β CD与N 异丙基丙烯酰胺 (NIPA)聚合 ,合成出含 β CD结构单元的新型水凝胶 .用核磁共振、红外光谱及元素分析对MAH β CD单体及共聚物的结构和组成进行了表征 .溶胀研究结果表明 ,该水凝胶具有较好的pH、温度及离子强度敏感性 ;并且水凝胶在较高羧基(—COOH)含量和弱碱环境中 ,仍能表现出明显的温敏性     

N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠为扩链剂的磺酸型聚氨酯水凝胶制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇-2000(PEG)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)和N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES-Na)为亲水性扩链剂,制备了一系列磺酸型聚氨酯水凝胶(WPUHs)。 通过X射线衍射仪、热重分析仪和电子万能测试机对凝胶的结构和性能进行了表征。 结果表明,随着BES-Na质量分数的增加,WPUHs的热稳定性逐渐增加,WPUH7(BES-Na质量分数为3.46%)的压缩强度和压缩模量比WPUH1(BES-Na质量分数为0%)分别提高了2.9倍和3.6倍。 BES-Na的质量分数对WPUHs的溶胀初期过程影响显著,WPUHs的平衡溶胀比从20.6增加至29.3。 WPUHs具有良好的温度和pH敏感性,在10~45 ℃范围内,WPUH7平衡溶胀比从17.6增大至33.8,在pH值为2~10范围内,WPUH7平衡溶胀比从21.7增大至70.6。     

温度及pH值敏感水凝胶的合成和应用

直接将丙烯酸单体与N-异丙基丙烯酸胺共聚交联合成了温度及pH值敏感的水凝胶。包埋于水凝胶中的药物的释放随温度升高和pH值增大而加快，药物的释放兼有温度和pH值敏感性，对pH值的响应更加显著。     

星型共聚物PEO_3-b-PDMAEMA_3的pH敏感和温敏性研究

本课题组结合阴离子开环聚合技术和原子转移自由基聚合技术,以环氧乙烷(EO)和甲基丙烯酸[2-(二甲基氨基)乙基]酯(DMAEMA)为单体,合成了分子量可控、分子量分布窄的星型嵌段共聚物PEO3-b-PDMAEMA3。基于PEO的亲水性和PDMAEMA的温敏和pH敏感性,我们用荧光光谱仪、动态激光散射仪等比较研究了该系列星型嵌段共聚物在水溶液中的温敏及pH敏行为,证明其具有温敏和pH敏感性,而且其临界胶束化pH值要小于相应的线型嵌段共聚物的临界胶束化pH值。     

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.     

水性聚氨酯的制备及其性能的研究

本文以琥珀酸酐与三羟甲基丙烷反应,制得了含有羟基和羧基的酯类亲水性单体,并以此单体与ＴＤＩ和ＰＰＧ－１０００反应,制得了含有羧基的聚氨酯预聚体,在三乙醇胺水溶液中分散得到了水性聚氨酯（简称ＷＰＵ）。本文对预聚体的溶剂种类和用量,对乳胶粒的大小及形状的影响进行了研究,确认溶剂的用量越大,乳胶的粒径就越小;以丙酮作溶剂,乳胶粒为棒状或橄榄球状,而以丁酮为溶剂,得到的乳胶粒为圆球状。通过改变亲水单体的用     

pH响应性聚氨酯薄膜的制备

聚氨酯基水凝胶是一种重要的生物医学材料[1 ] ,文献中已报道了块状聚氨酯水凝胶[2 ,3] 、聚氨酯与聚丙烯酸酯的互穿网络水凝胶[4] 、温度及 pH双敏性聚氨酯基水凝胶[5] 等 ,但有关薄膜状聚氨酯凝胶材料还未见报道。本文合成了 5个端丙烯酸酯基聚氨酯预聚物 ,通过紫外光照射固化 ,得到了具有快速pH响应性的敏感薄膜。端丙烯酸酯基聚氨酯预聚物乳液 (PU)参照 [5 ]方法合成。固定聚乙二醇 (PEG)与 2 ,2 二羟甲基丙酸 (DMPA)摩尔比为 3∶7,先使全部的 1 ,6 六亚甲基二异氰酸酯 (HMDI)与PEG及DMPA反应制得异氰酸酯封端的预聚物 ,将该…     

两性聚氨酯纳米水分散液的制备和性质

制备出了分子链上同时带有酸、碱基团的两性聚氨酯（APU），该两性聚氨酯在酸碱介质中均能形成稳定的纳米水分散液。同时还测定了APU的等电点和水分散液中APU分子链上可离子化基团的含量；实验结果还表明：中和剂浓度对两性聚氨酯纳米水分散液的粒径及稳定性有很大的影响。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

采用共聚的方法制备出丙烯酸酯改性的水性聚氨酯共聚乳液(PUA乳液),并对PUA乳液的制备方法和工艺、耐溶剂性、机械稳定性进行了初步的研究。结果表明,具有IPN结构的PUA乳液耐溶剂性、机械稳定性比水性PU有明显的提高。     

聚全氟乙丙烯中空纤维膜的制备及性能

以聚全氟乙丙烯(FEP)为成膜聚合物,MT-Ⅱ型复合粉为致孔剂,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为稀释剂,采用熔融纺丝拉伸法制备了FEP中空纤维膜,研究了其耐酸碱等性能.结果表明,FEP中空纤维膜的表面具有由拉伸孔、界面孔及溶出孔组成的多重孔结构,而其横截面为均匀分布的海绵状孔结构.FEP中空纤维膜经质量分数为25%的硫酸水溶液和25%的氢氧化钠水溶液分别处理60 d后,膜的化学结构未发生变化,而且平均孔径增大,孔径分布变窄,断裂强度保持率分别在86.8%及80.8%以上,耐酸碱性明显优于商业化聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,显示出优异的化学稳定性及良好的热稳定性.     

聚硅氧烷与纳米SiO_2复合改性光固化水性聚氨酯的制备与性能

以聚碳酸酯二元醇(PCD)和羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,在乳化过程中引入纳米SiO_2,制得光固化水性聚氨酯纳米复合乳液。采用纳米粒度仪、SEM、光学接触角测量仪、电子拉力机等对复合乳液和复合膜的结构与性能进行了表征。研究结果表明:纳米SiO_2相互接触,形成了连续的纳米SiO_2网状结构贯穿于整个聚合物基体中;PDMS与纳米SiO_2的复合引入使复合膜杨氏模量、拉伸强度、断裂伸长率、表面疏水性及耐水性均得到显著提高。     

PHMG化学键合改性抗菌聚氨酯软质泡沫的制备及性能

通过一步法模塑发泡工艺,将聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)键合到聚氨酯(PU)分子链上,制备了抗菌聚氨酯软质泡沫。通过红外光谱表征抗菌聚氨酯的化学结构,并用紫外光谱测试聚氨酯中PHMG的键合率,同时测试了聚氨酯的泡孔结构、力学性能、抗菌性能和防霉性能。结果表明,当PHMG的质量分数为0.5%时,聚氨酯中PHMG的键合率达到76.0%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均超过99.5%,其防霉等级为0级。     

四甲基苯二甲基二异氰酸酯基水性聚氨酯的合成和性能

采用四甲基苯二甲基二异氰酸酯、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸为原料,合成了一系列具有不同异氰酸根与羟基摩尔比（n(-NCO)/n(-OH)）的聚氨酯乳液。 研究了n(-NCO)/n(-OH)对水性聚氨酯性能的影响。 结果表明,当该比值增加时,乳液的粒径增大,分布变宽,结晶性降低,耐热性下降,耐水性能呈现降低的趋势。 当异氰酸根与羟基摩尔比为3时,四甲基苯二甲基二异氰酸酯基水性聚氨酯的乳液粒径为10～30 nm,膜的分解温度达到275 ℃,24 h吸水率低于10%。     

纳米储能纤维复合过滤膜的制备及性能

以静电纺丝技术制备的同轴聚甲基丙烯酸十八烷基酯(PSMA)/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纳米储能纤维为支撑层,经聚偏氟乙烯(PVDF)涂覆成膜和溶剂化处理,制备了一种低压高水通量的纳米储能纤维复合过滤膜(NFCM),其中以水或乙醇为凝固溶液的复合过滤膜分别记为NFCM@H2O或NFCM@EtOH.分析并讨论了不同溶剂处理方式对NFCM力学性能和表面形貌的影响,表征了膜的纯水通量和抗污性能,用扫描电子显微镜(SEM)观察了膜的横断面形貌.结果表明,PSMA/PET纳米储能纤维具有明显的吸放热行为,熔融温度和热焓值分别为36.5℃和10.7J/g,NFCM的熔融温度和热焓值分别为36℃和2.7J/g.NFCM的形貌结构、纯水通量和截留率与溶剂处理方式相关,NFCM@EtOH膜的水通量介于100~1400L/(m2·h)之间,而NFCM@H2O膜的水通量仅在40~220L/(m2·h)之间.NFCM的拉伸强度由初始0.925MPa(PVDF)提高到4.28MPa以上.NFCM中的相变材料对膜过滤性能有重要影响,并在过滤温度低于50℃时具有减缓作用.     

多元醇对对苯二异氰酸酯基聚氨酯微孔弹性体的形态与性能影响

以对苯二异氰酸酯(PPDI)、1,4-丁二醇、水、聚四氢呋喃醚多元醇(PTMEG)和氢化端羟基丁二烯多元醇(HLBH)为原料,采用两步法制备出聚氨酯微孔弹性体样品。通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)、动态机械分析(DMA)、差示扫描量热仪(DSC)、万能材料试验机等技术手段对样品的微相分离、耐低温性能、动态生热进行了系统表征。结果表明,两种多元醇结构对泡孔尺寸影响不大,微孔尺寸在100~300μm之间,其中以150μm尺寸左右的泡孔居多;HLBH制备的聚氨酯微孔弹性体硬段形成的氢键数量多于PTMEG制备的微孔弹性体,具有更好的微相分离;由于较好的微相分离结构,HLBH样品在-30~150℃具有很宽的模量平台区,而PTMEG样品受软段的低温结晶影响,在0℃以下模量急剧上升,HLBH样品低温下的刚度变化优于PTMEG样品;同时HLBH样品的滞后生热亦小于PTMEG样品,具有更好的动态疲劳性能。     

聚氨酯手性固定相的制备及其分离性能的研究

以R-萘酚与对苯二异氰酸酯为单体发生聚合反应,制备出聚氨酯手性选择体,并将其键合到氨丙基硅胶表面得到相应的手性固定相.测试了这种固定相的分离能力,研究了流动相的组成、温度及缓冲溶液对手性识别的影响.