层状纳米纤维素膜/PVA复合水凝胶的制备与力学性能研究

采用叠层复合与物理相分离的方法制备了层状纳米细菌纤维素(BC)膜/聚乙烯醇( PVA)复合水凝胶.研究了聚乙烯醇的质量百分数、BC膜的复合层数以及制备条件对复合水凝胶力学性能的影响;通过扫描电镜( SEM)观察比较了复合水凝胶中BC膜层与PVA界面结合情况.结果表明,复合水凝胶的力学性能与PVA的质量百分数和BC膜含水...     

细菌纤维素/聚丙烯酰胺水凝胶的制备及性能表征

通过自由基聚合在细菌纤维素(BC)网络中引入聚丙烯酰胺(PAM),制备了细菌纤维素/聚丙烯酰胺(BC/PAM)复合水凝胶,并采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、热失重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)和力学测试等手段对复合凝胶的结构和性能进行了研究.研究结果显示在复合水凝胶中,虽然PAM自身没有交联,但由...     

聚乙烯吡咯烷酮/黏土纳米复合水凝胶的制备及表征

通过原位聚合法, 以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和黏土为原料制备了生物相容性有机-无机纳米复合水凝胶, 通过黏度、透明度、XRD及力学性能等研究了水凝胶体系的性质和微观结构. 结果显示, 单体NVP通过氢键作用吸附于黏土粒子周围, 从而有效阻止黏土颗粒的凝胶化; 通过对聚合过程透明度的变化、凝胶吸水性能以及拉伸力学性能分析发现, 其反应机理与丙烯酰胺类体系不同. 黏土颗粒间网链较短, 导致吸水率和断裂伸长率明显低于聚丙烯酰胺/黏土体系, 但模量和拉伸及压缩强度明显增加; XRD结果显示, 干凝胶中黏土颗粒呈有序排列, 随着黏土含量增加, 黏土粒子间距变小, 而在含水复合凝胶中, 黏土颗粒以剥离态均匀分散; 对于凝胶表面的细胞形态观察初步检验了此类纳米复合凝胶的细胞相容性, 未观察到显著不良影响.     

层状水凝胶仿生软骨的制备与性能

采用超声分散、高压加热共融、冷冻-熔融和γ射线辐照交联成型工艺制备层状水凝胶仿生软骨材料, 系统讨论了PVP添加量和辐照剂量对材料的凝胶含量、晶态结构及抗压缩弹性模量的影响, 观察和研究了层状水凝胶的微观结构. 研究结果表明, 随着PVP的质量分数(0-40%)和辐照剂量(0-60 kGy)的增加, 层状水凝胶的凝胶含量呈上升趋势; 其晶态结构在质量分数为20%的PVP和10 kGy辐照剂量下最完善; 其力学性能在质量分数为20%的PVP和20 kGy辐照剂量下最佳; PVP的加入改善了水凝胶的微观形貌, 有利于材料表面润滑性能的提高; 层状水凝胶层间渗透结合, 自然过渡, 形成结构良好的仿生软骨材料.     

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.     

自修复聚乙烯醇/细菌纤维素水凝胶电解质制备及应用

以聚乙烯醇(PVA)、细菌纤维素(BC)和硫酸为原料,采用物理交联的冻融循环法制备了聚乙烯醇/细菌纤维素复合水凝胶电解质;经过冻融循环后,聚乙烯醇和细菌纤维素形成了大量的分子间氢键,赋予复合水凝胶良好的自修复性能和力学性能.探讨了纤维素含量对水凝胶电解质力学性能和离子电导率的影响,结果表明,BC含量为0.6％时复合水凝...     

力学强度可调控的双醛微纤化纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的制备与性能研究

本文探讨了可方便调控力学强度的双醛微纤化纤维素/聚乙烯醇(DAMFC/PVA)复合水凝胶。将DAMFC与PVA溶液混合,利用DAMFC上的醛基与PVA大分子链上羟基的缩醛反应制得DAMFC/PVA水凝胶,并用不同盐溶液进行浸泡。缩醛反应使增强体DAMFC与基体聚合物PVA之间以共价键方式相连接。在受到应力作用时,应力能高效地从增强体传递到基体,从而使复合水凝胶的力学强度显著提高。此外,经过盐溶液浸泡,盐析作用使PVA水凝胶的力学强度进一步提高,且阴离子种类对力学强度的影响很大。通过调控DAMFC的含量、高碘酸钠的氧化时间及盐溶液阴离子的选择,可在较大范围内调控PVA复合水凝胶的力学强度,以满足不同应用的需求。     

多孔纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇复合水凝胶的表征

本文通过采用溶盐致孔法,制备了多孔纳米羟基磷灰石／聚乙烯醇复合水凝胶材料。用透射电子显微镜、红外光谱、扫描电子显微镜和图像分析对材料进行了表征。结果表明纳米羟基磷灰石与聚乙烯醇之间有一定键合,并且多孔纳米羟基磷灰石／聚乙烯醇复合水凝胶中大孔呈均匀分布且相互贯通,复合水凝胶的含水率在80％左右。该种多孔复合水凝胶是可用于人工角膜支架,是一种很有开发前景的生物医用材料。     

PVP/PVA半互穿网络材料的制备及其性能研究

以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂、过硫酸铵(APS)为引发剂,在聚乙烯醇(PVA)水溶液中原位聚合制备了半互穿网络结构(semi-IPN)的复合聚合物,并用红外光谱、表面接触角、吸水率以及拉力测试对材料的结构和性能进行了表征。结果表明：所制备的材料具有温敏特性,当交联剂用量达到一定值时,semi-IPN膜的伸长率和弹性模量都存在一个最大值;增加PVA的用量,semi-IPN膜的表面接触角减小,伸长率和弹性模量则增加明显。     

多孔PVA水凝胶的组成、形貌及泊松比等力学性能研究

制备了不同含量的纯聚乙烯醇(PVA)水凝胶和不同表面活性剂含量的多孔PVA水凝胶,采用数字散斑测量其泊松比,并使用电镜和显微镜观察其微观结构,探讨了纯PVA水凝胶与多孔PVA水凝胶组成、微观结构、泊松比、压缩模量和体积模量的变化及相互关系.研究发现,采用表面活性剂成孔,反复冷冻成型制备的闭孔结构水凝胶,其泊松比随应力应变增加而减小;随PVA含量增加而泊松比值减小;随表面活性剂含量增加,孔径变大,泊松比值减小.PVA水凝胶泊松比值与压缩模量和体积模量的比值成正比.     

K-型卡拉胶/聚乙烯吡咯烷酮共混水凝胶的辐射合成

采用辐射技术合成了K 型卡拉胶 (KC) /聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)共混水凝胶 ,研究了天然高分子KC、单体N 乙烯基吡咯烷酮 (N VP)、交联剂二甲基丙烯酸十四甘醇酯 ( 1 4G) ,辐照剂量以及剂量率等对辐射合成的KC/PVP共混水凝胶性质的影响 .实验发现 ,KC与适当比例的N VP共混后在一定剂量范围内辐照可得到高强度、高溶胀行为的KC/PVP共混水凝胶 ,随着共混凝胶内KC含量的相对增加 ,凝胶强度及溶胀性的能均显著提高 ,但合成该共混凝胶的最佳剂量却相对提前 ;加入 1 4G后降低了KC/PVP共混凝胶辐射合成最佳剂量 ,同时使KC/PVP共混凝胶的强度进一步提高 ;剂量、剂量率对KC/PVP共混凝胶的性质亦有很大的影响 .分析表明 ,KC与N VP共混后 ,在较低剂量下KC的降解被抑制 ,从而获得一种由物理交联的KC和化学交联的PVP形成的互穿网络 (IPN)凝胶     

冷冻/解冻制备的聚乙烯醇水凝胶的结构和流变性研究

研究了冷冻/解冻法制备的不同浓度(5wt%～25wt%)聚乙烯醇(PVA)水凝胶的结构和流变行为之间的关系.由XRD确定了凝胶中PVA的结晶度和晶粒尺寸.用应力流变仪研究了凝胶的流变行为,包括动态模量和蠕变等.在频率为1Hz和低应力的条件下,测量了凝胶的储能模量和损耗模量.在该试验条件下,PVA水凝胶的形变是完全可以回复的.低频率区和低应变区的储能模量随浓度增加而变大,但当浓度超过20wt%时,储能模量增加速率明显降低.由PVA水凝胶在1Hz时的储能模量和结晶度的数据,理论分析得到了形成PVA水凝胶的最低PVA浓度和最小结晶度.当PVA浓度低于15wt%时,储能模量主要由PVA的微晶控制,分子链间的氢键影响很小.通过低应变区储能模量的数值计算出了凝胶网孔尺寸的结构参数.同时对不同温度下PVA水凝胶的储能模量数据进行了标度分析.PVA水凝胶的蠕变行为显示,随浓度提高,凝胶的蠕变黏弹性由线性向非线性转变.     

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.     

PEO／PVP共混体系结晶行为

本文用WAXD、PLM、DSC方法研究了聚氧化乙烯(PEO)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混体系的结晶行为,探索了两组分聚合物间相互作用及体系结晶度与非晶组分含量的关系。DSC研究表明PEO/PVP共混体系具有两个玻璃化转变温度,分别是纯组分的T_g,无相容性。应用Avrami和LH方程对其动力学参数进行了研究。偏光显微镜观察了共混物结构形态。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/聚丙烯酰胺无机/有机互穿网络水凝胶的制备及表征

通过紫外引发聚合方法制备了无机交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)/有机交联的聚丙烯酰胺(PAAm)互穿网络(IPN)水凝胶.利用FTIR和SEM分别表征了凝胶的化学结构和内部形态;测定了凝胶在高温(50℃)时的退溶胀性能;利用DMA和DSC分别研究了凝胶的储能模量随温度的变化及热相转变行为.研究表明,该IPN凝胶具有温度敏感性;与未互穿的无机交联PNIPAAm凝胶相比,IPN凝胶具有多孔的网络结构和超快的响应速率,如10min内失去90%的水;其储能模量增加了3～4倍,相转变行为变弱,而最低临界溶解温度(LCST)提高了1.4℃.     

醋酸纤维素／聚乙烯基吡咯烷酮共混体系的特殊相互作用表征（Ⅱ）

通过测定醋酸纤维素（ＣＤＡ）和聚乙烯基吡咯烷酮（ＰＶＰ）共混物溶液的绝对粘度和特性粘数，发现ＣＤＡ和ＰＶＰ分子链段间有缔合现象．用富里哀变换红外光谱（ＦＴＩＲ）研究了共混物的吸收光谱，发现共混物中ＣＤＡ的羟基吸收峰和ＰＶＰ的羰基吸收峰均向低频方向迁移，证明了ＣＤＡ的羟基和ＰＶＰ的羰基之间有氢键形成．研究结果表明ＣＤＡ和ＰＶＰ的相容性及其特殊相互作用来源于不同分子链段间的氢键相互作用．     

尿素/乙醇胺复配增塑聚乙烯醇性能的研究

采用尿素/乙醇胺为复合增塑剂,利用流延法制备了增塑改性的PVA膜.通过FTIR法研究了尿素/乙醇胺复合体系与PVA的相互作用,采用XRD、DSC考察了增塑改性PVA膜的结晶性能和热性能.研究结果表明,乙醇胺作为尿素的良溶剂,能有效抑制尿素从PVA基体中析出.由尿素、乙醇胺组成的复合增塑剂能破坏PVA分子中的氢键作用、降低PVA的结晶度和熔点,对PVA的增塑作用显著.增塑改性后的PVA膜在水中的溶胀率(DS)下降,溶失率(S)增加.力学性能测试表明增塑改性后的PVA膜拉伸强度(TS)降低,断裂伸长率(E%)提高.含30phr尿素/乙醇胺的PVA膜的拉伸强度、断裂伸长率分别为23.89MPa和542.88%.