丝素蛋白/聚氨酯两性水凝胶的制备及性能研究

采用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和N-甲基二乙醇胺(MEDA)分别作为阴、阳离子型扩链剂,在聚氨酯(PU)预聚体结构上先后引入两种离子型的亲水基团,再将制得的聚氨酯预聚体与丝素蛋白(SF)水溶液混合交联,得到SF/PU两性水凝胶.通过衰减全反射(ATR)、扫描电子显微镜(SEM)表征其结构、微观形貌及多孔结构.结果表明:制备出的SF/PU两性水凝胶具有明显的孔洞结构,孔径分布在15μm左右.通过测试在不同条件下的吸水溶胀比(SR)和平衡溶胀含水量(EWC),分析了两性水凝胶的溶胀动力学机理.通过万能实验拉力机测试了两性水凝胶的机械性能,当SF/PU比例为65/35时,水凝胶材料的压缩强度达到最大值,为0.577 MPa;当SF/PU为50/50时水凝胶有着最大变形率,为85.8%.     

丙烯酸水凝胶的pH敏感性研究

测定并研究了各种丙烯酸水凝胶的ｐＨ溶胀曲线及其影响因素。实验表明：随着交联剂含量，单体浓度的增加，会使凝胶的最大溶胀比显著减弱。这可能是网络中非高斯短链及勾结链增多的原故。     

聚电解质/黏土杂化水凝胶的溶胀性能

基于一种新型聚电解质水凝胶及其与黏土杂化水凝胶的合成，考察了所得凝胶的溶胀性能。与单一聚电解质凝胶相比，含黏土的杂化型凝胶有增强的溶胀能力和pH敏感性；其溶胀机理遵循Fickian扩散模式。     

新型pH敏感水凝胶的合成及表征

以乙二胺四乙酸酐(ethylenediaminetetraacetic dianhydride,EDTAD)和丁二胺(butanediamine,BDA)为原料,通过酸酐的N酰化开环聚合反应合成主链含酰胺基、侧链含羧基的直链共聚物(pEDTAD-BDA),然后在磷酸催化剂存在下,pEDTAD-BDA在160℃发生分子内脱水形成含多元酰亚胺的共聚物(pEDTAD-BDA-Imide),最后以丁二胺为交联剂,与pEDTAD-BDA-Imide中的酰亚胺发生N酰化开环反应,生成了侧链含氨基的网络聚合物(BDA-crosslinked-EDTAD-BDA)。该网络聚合物可同时具有完全可降解性、pH敏感性和生物相容性。采用红外光谱和茚三酮显色法对pEDTAD-BDA和BDA-crosslinked-EDTAD-BDA的结构和分子量进行了定性定量表征。     

pH敏感聚丙烯酸/α-甲基丙烯酸水凝胶的合成与性能研究

目的通过合成聚丙烯酸-co-α-甲基丙烯酸水凝胶,研究N,N'-亚甲基双丙烯酰胺交联剂、丙烯酸和α-甲基丙烯酸单体浓度、聚合时间对其水凝胶溶胀率的影响,以及温度和不同pH值时水凝胶的pH可逆性。方法以丙烯酸和α-甲基丙烯酸共聚合成了6种聚丙烯酸-co-α-甲基丙烯酸水凝胶,用常规法测定其相关指标。结果聚丙烯酸-co-α-甲基丙烯酸水凝胶合成条件为交联剂0.150 3 g,丙烯酸8.2 mL,α-甲基丙烯酸5.1 mL,水60 mL,聚合温度在60℃时的D凝胶结构与性能最好;反应最佳聚合温度60℃;最佳pH=10.20。结论聚合方法简便,条件控制容易,产物结构与性能表征方便。该水凝胶具有pH可逆性,当增加pH值时,溶胀率变大。     

聚甲基丙烯酸/碳纳米管杂合水凝胶的制备、结构及溶胀性研究

通过自由基交联聚合的方法制得了新型的聚甲基丙烯酸/多壁碳纳米管(PMAA/MWCNT)杂合水凝胶。研究了碳纳米管含量对水凝胶的结构与溶胀性能的影响。实验结果表明,通过调节MWCNT的含量,可以使得PMAA/MWCNT杂合水凝胶表现出了更高的膨胀性和更强的pH敏感性。     

聚丙烯酰胺水凝胶的制备及pH敏感性的研究

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,N,N,N',N'-四甲基乙二胺为助剂,采用自由基水溶液聚合方法,合成了一系列配比不同的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶.通过对不同配比的PAAm水凝胶进行比较,发现水凝胶透明度与交联剂的含量有关.交联剂含量占单体摩尔含量的0.5～5％时,凝胶的透明度随交联剂的增加明显下降;当交联剂含量小于0.5％时,透明度增大明显.同时,对PAAm水凝胶的pH敏感性进行了研究.通过溶胀比实验发现,水凝胶的溶胀比随pH的增加呈现出三个不同的阶段,低平区(pH 0～7),峰值区(pH 10～13),衰减区(pH＞13).最后,本文分析了水凝胶的溶胀机理,认为水凝胶的溶胀过程主要受聚合物网络结构内的静电排斥作用以及离子屏蔽效应所控制.     

亲水/疏水互穿网络水凝胶的合成及其pH敏感特性研究

利用ＩＰＮ技术合成了聚（丙烯酸）／Ｎ－十二烷基聚（４－乙烯吡啶）溴化盐（ＱＰＶＰＤ－３０）半互穿网络水凝胶，这种水凝胶在弱碱条件下的溶胀率远大于酸性条件下的溶胀率。并且随着ＱＰＶＰＤ－３０用量的增加其溶胀率下降。     

乙醇脱水对聚丙烯酸水凝胶pH敏感性的影响

以丙烯酸和无水乙醇为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂制备了聚丙烯酸水凝胶,并研究了不同pH值的缓冲溶液对水凝胶溶胀度的影响。结果表明,水凝胶在酸性条件下的溶胀度比在碱性条件下大,pH值为4时的溶胀度最大,可达40倍。乙醇脱水干燥水凝胶的溶胀度和溶胀速率都得到了明显提高,且具有良好的温度敏感性和稳定性。     

非离子型UV固化聚氨酯水凝胶的合成与性能研究

以聚乙二醇2000(PEG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、丙三醇(GLY)、丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)为主要原料,采用丙酮预聚体法合成了一系列透明的、非离子型UV固化聚氨酯水凝胶.研究了BDO/GLY的配比对水凝胶溶胀性能、拉伸性能的影响;探讨了温度、离子强度对水凝胶溶胀性能的影响;并以硫酸庆大霉素作为模拟药物,对其在模拟体液PBS缓冲溶液中的释放进行了初步探讨.当nBDO/nGLY为1时,水凝胶干膜拉伸强度达到1.46 MPa,伸长率为87%,20℃去离子水中溶胀比达到370%,且表现出显著的温度敏感性和较好的离子强度稳定性,并具有载药和释放药物的能力.     

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯胶黏剂

以聚已二酸-1,4-丁二醇酯（PBA2000）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）和一缩二乙二醇（DEG）为原料合成了一种聚氨酯预聚体,通过在预聚体中引入可室温交联的硅烷偶联剂,制备得到了一种单组份自交联的水性聚氨酯胶黏剂。探讨了硅烷偶联剂加入方式,用量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明：当硅烷偶联剂用量为预聚体质量分数的1.5%时,胶黏剂对塑料薄膜PET/CPP的粘接强度显著提高,由改性前的1.3N/15mm增大至1.7N/15mm;复合薄膜经过沸水煮后,T剥离强度由1.0N/15mm变为1.5N/15mm。     

氨基硅油改性水性聚氨酯整理剂的合成及应用

以聚四亚甲基醚二醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）、氨基硅油为主要原料,合成了氨基硅油改性水性聚氨酯乳液．采用红外光谱（FTIR）确认了聚合物的结构;通过接触角、耐水实验测试了聚合物拒水、耐水性能;采用氨基硅油改性水性聚氨酯乳液对羊绒针织物进行整理,测试了羊绒织物的抗起毛起球性能．结果表明,随着氨基硅油接入量的提高,聚氨酯涂膜的耐水、拒水等性能得到提高．经整理的羊绒针织物抗起毛起球性提高了1～2级,羊绒织物的柔软性不受影响．     

增塑剂对聚氨酯弹性体结构与性能的影响

实验采用示差扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）、万能材料试验机等手段,研究增塑剂对聚氨酯弹性体结构与性能的影响。研究结果表明,极性增塑剂y-丁内酯（GBL）对微相分离具有较好的促进作用,非极性增塑剂己二酸二辛酯（DOA）对微相分离的促进作用较为微弱;GBL和DOA的加入均能提高聚氨酯材料的耐热性能;GBL和DOA的加入均能降低聚氨酯材料的硬度,其中GBL不降低材料的拉伸强度和撕裂强度,DOA严重损伤材料的拉伸强度和撕裂强度。     

聚氨酯复合板薄抹灰系统稳定性研究

研究了不同阻燃技术、不同环境条件和施工方法对聚氨酯复合板系统稳定性的影响。结果表明:添加型阻燃剂以及中段异氰酸指数会显著增加聚氨酯复合保温板尺寸变形;聚氨酯复合保温板对于高、低温及其高低温循环环境具有较好的适应性能,但不能有效抵抗高温高湿环境;结合实际应用经验,提出了增强聚氨酯复合保温板系统稳定性的技术措施。     

新型聚氨酯表面改性大分子的合成及其与聚醚聚氨酯的共混体系的研究

合成了表面改性大分子（C16PEG-PU）,该分子中间为氨基甲酸酯基团,氨基甲酸酯基团的外侧是柔性的且具有抗粘附的聚乙二醇（PEG）链,分子的两端是具有杀菌功能的季铵盐基团．将C16PEG-Pu与普通聚醚聚氨酯（PEU）共混,用FTIR研究了C16PEG-PU与PEU的氢键结合情况,发现表面改性大分子中间为氨基甲酸酯基团可以与普通聚醚聚氨酯（PEU）中的硬段氢键结合而固定在基体材料上：力学性能测试发现少量表面改性大分子对PEU的力学性能影响不大;水解触角研究发现,少量的表面改性大分子就可以对PEU进行表面改性．     

基于NH4F为形态控制剂控制ZnFOH纳米柱和纳米带的生长

采用水热法制备了纳米ZnFOH结构阵列,包括纳米柱阵列和纳米带阵列.研究了ZnFOH在不同条件下的沉积方式.在低酸碱度pH＝6.0时,在ZnO晶种基底上形成菱形纳米柱阵列,这源于正交晶体固有的结晶习性.在较高的酸碱度pH＝8.0时,由于Zn2＋优先吸附在原子核的(010)表面上,在Zn2＋基底上形成ZnFOH 纳米带阵列.NH4F作为控制剂调节ZnF＋的过饱和,这有助于基底上的非均相成核.     

Thermoreversible Thickening and Self-assembly Behaviors of pH/Temperature Dually Responsive Microgels with Interpenetrating Polymer Network Structure

The pH /temperature dually responsive microgels of interpenetrating polymer network（ IPN） structure composed of poly（ N-isopropylacrylamide）（ PNIPAM） network and poly（ acrylic acid）（ PAA） network（ PNIPAM /PAA IPN microgels） were synthesized by seed emulsion polymerization. The results obtained by dynamic laser light scattering（ DLLS） show that the microgels have good pH /temperature dual sensitivities. The temperature sensitive component and the pH sensitive component inside the microgels have little interference with each other. The rheological properties of the concentrated PNIPAM /PAA IPN microgel dispersions as a function of temperature at pH 4. 0 or 7. 0 were investigated by viscometer,and the results displayed that only at pH 7. 0 the dispersions presented thermoreversible thickening behavior. Then the PNIPAM /PAA fibers were prepared by self-assembly of the PNIPAM /PAA IPN microgels in the ice-crystal templates formed by unidirectional liquid nitrogen freezing method. Field emission scanning electron microscopy（ FESEM） images indicate that the PNIPAM /PAA fibers are rounded,randomly orientated and interweaved.     

基于生态敏感性分析的城市用地规划研究——以恩施市六角亭—舞阳坝片区为例

在生态敏感性分析的基础上,对恩施市六角亭—舞阳坝片区城市用地规划进行了研究,研究结果表明:恩施市六角亭—舞阳坝片区城市建设用地规划布局较为合理,能够满足当前及未来一段时间片区的可持续发展需要,有效推动了恩施市城市用地布局和结构的进一步优化.