氧化石墨烯/聚甲基丙烯酸丁酯复合材料的热稳定性

采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)对氧化石墨烯表面进行修饰,得到功能化氧化石墨烯(FGO),然后在引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)作用下,以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体进行原位聚合反应,得到功能化氧化石墨烯/聚甲基丙烯酸丁酯(FGO/PBMA)复合材料.通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TGA)等手段对复合材料进行表征.结果表明,所制备的FGO/PBMA复合材料与聚甲基丙烯酸丁酯材料相比热稳定性显著提高,TGA结果显示,FGO/PBMA的最大失重区由PBMA的267℃升高到339℃,同时对反应机理进行了探讨.     

羧基化氧化石墨烯的血液相容性

氧化石墨烯的官能团修饰可促进氧化石墨烯与生物体液、聚合物基体等不同环境的融合. 通过超声法制备了氧化石墨烯, 并利用化学改性的方法, 将氧化石墨烯表面的羟基和环氧基转变为羧基. 红外图谱上羧基化氧化石墨烯(GeneO-COOH)的羧基振动明显, 峰强增大. GeneO-COOH的主要失重表现为羧基官能团缩合以一个水分子的形态释放失去结构水[OH2]. 复钙动力学曲线随着GeneO-COOH的浓度增加, 曲线上升趋势由陡峭趋于平缓, 当浓度为1.25 μg/mL时复钙时间延长了11 min, 平台期OD值降低了8.14 %; 在0.5~100 μg/mL浓度范围内溶血率均<5 %. GeneO-COOH比GeneO在同等低浓度下的抗凝血性能有一定程度的改善, 主要是因为带负电的羧基可直接络合凝血因子. 因此, 羧基修饰氧化石墨烯是提高血液相容性的有效手段, 羧基化氧化石墨烯可作为潜在的生物医用材料的填料.     

RAFT聚合合成高分子量嵌段聚合物

以合成高分子量聚合物为目标,以苯基二硫代乙酸-1-苯基乙酯(PEPDTA)作为RAFT试剂,研究引发剂的种类(偶氮二异丁腈(AIBN)、1-1′-偶氮环己腈(ACC))、用量及聚合温度对苯乙烯/丙烯酸丁酯RAFT共聚合过程和聚合物结构的影响.结果发现,由于体系中RAFT浓度很低,相应的引发剂浓度要比传统自由基聚合低得多,只有采用较高的聚合温度和低分解速率常数的引发剂(ACC),才能制得无活性聚合物分率低(<0.1)、分子量高的聚合物,并进一步得到杂质含量少、分子量分布窄的嵌段聚合物.     

改性氧化石墨烯稳定Pickering乳液法制备高导热相变整体材料

采用表面引发原子转移自由基聚合法(SI-ATRP)改性氧化石墨烯(GO), 并用其稳定Pickering高内相乳液, 一步成型制得高导热氧化石墨烯/石蜡复合整体相变材料. 通过SI-ATRP方法, 在氧化石墨烯表面引入分子刷, 提高GO的分散性, 实现了低GO含量下优异的导热强化效果. 当GO添加量仅为相变复合材料整体的0.4%(质量分数)时, 其热导率(3.968 W?m^-1?K^-1)比纯石蜡的热导率(0.608 W?m^-1?K^-1)有较大提升. 通过测试发现, 在1000次循环后相变材料的泄漏率仅为1.1%~1.3%, 表现出良好的形状稳定性和热可靠性. 制备的新型形状稳定相变材料在温控、 储能应用中具有潜在的用途.     

两种双亲性聚合物自组装胶束复合水溶液的乳化性能

以苯乙烯(St)、含香豆素光敏单体(VM)、丙烯酸(AA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂引发自由基共聚,合成了双亲性光敏无规共聚物P(St-co-VM-co-AA)(简称PSVA);又以St及甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAEMA)为单体,AIBN为引发剂引发自由基共聚,制得二元双亲性无规共聚物P(St-co-D...     

甲基丙烯酸甲酯自由基聚合歧化终止机理

首先用过氧化二苯甲酰(BPO)引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)自由基聚合合成聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),然后用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,研究PMMA中由歧化终止生成的末端双键与苯乙烯(St)的共聚合反应行为。采用体积排除色谱(SEC)、核磁共振波谱(NMR)对聚合物进行了分析表征。结果表明：与单体MMA相似,PMMA在化学位移δ=6.20和5.47处有对应于聚合物末端双键氢的NMR信号。远程异核和近程异核相关NMR,¹³C-NMR和DEPT-135 NMR分析和自由基共聚合实验确证：MMA自由基聚合的双基歧化终止为单一的链自由基末端β位甲基氢自由基转移机理,生成1,1-二取代甲基丙烯酸酯型双键。除双基歧化终止反应外,体系还明显地存在苯甲酰初级自由基和苯初级自由基与链自由基间的初级终止反应。     

聚乙二醇/甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶的合成及其表征

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,采用自由基聚合法合成了聚乙二醇(PEG)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)水凝胶.应用傅立叶转换红外光谱(FT-IR)研究了水凝胶分子间的相互作用,结果表明PEG和HEMA间存在较强的分子闻氢键.     

原位聚合法制备具有温敏PNIPAM壳的核-壳结构聚合物纳米微球的研究

结合大分子自组装和原位自由基聚合方法,采用油溶性引发剂偶氮二异丁腈(AIBN),在聚(ε-已内酯)(PCL)纳米粒子表面引发聚合单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和交联剂亚甲基双(丙烯酰胺)(MBA),制备得到了核-壳结构的PCL/PNIPAM聚合物纳米微球.系统研究了单体和交联剂用量、壳层目标交联度、初始PCL/DMF溶液的浓度及引发剂AIBN含量4个反应参数对核-壳结构PCL/PNIPAM纳米微球的PNIPAM壳层得率、微球尺寸、温敏性能及电镜形貌的影响.结果表明,在制备核-壳结构PCL/PNIPAM纳米微球的反应过程中,PCL粒子表面的聚合和水中的聚合二者之间相互竞争.适当增加引发剂AIBN的添加量,有利于制备得到核/壳比例可控的PCL/PNIPAM纳米微球;交联剂MBA较高的反应活性导致形成了非均匀交联的PNIPAM壳层.     

自由基反应诱导的溴功能化还原氧化石墨烯的制备

以氧化石墨烯(GO)为原料,N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为溴代试剂,硫代硫酸钠为还原剂,通过羧基化、溴化和还原三步法,采用自由基反应的方式制备了溴功能化还原氧化石墨烯(rGOBr).通过X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱、拉曼光谱以及X射线光电子能谱等手段对rGOBr的结构、微观形貌和元素组成进行了表征.结果表明,溴元素以共价键的形式分布在石墨烯表面.本方法原料来源广泛、操作简单且条件温和,为石墨烯的溴功能化提供了一条新途径.     

水溶性和油溶性引发剂引发γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷/苯乙烯细乳液共聚合的比较

分别用水溶性的过硫酸钾(KPS)和油溶性的2,2′-偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂引发γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)/苯乙烯(St)细乳液共聚合反应.比较了两类引发剂对MPS/St共聚合动力学(包括硅氧烷水解动力学和MPS/St的自由基共聚合动力学)、乳胶粒稳定性和共聚产物微结构的影响.     

Synthesis and characterization of poly(2‐methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) onto graphene oxide

The polyzwitterionic brushes comprised of poly(2‐methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) (pMPC) segments, which are used for surface modification of polymers and biocompatible coatings, were investigated. In this work, reverse surface‐initiated atom transfer radical polymerization (RATRP) of zwitterionic 2‐methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) is employed to tailor the functionality of graphene oxide (GeneO) in a well‐controlled manner and produce a series of well‐defined hemocompatible hybrids (termed as GeneO‐g‐pMPC). The complexes were characterized by FT‐IR, XRD, and Raman. Results show that MPC has been coordinated on the graphene oxide sheet. Thermal stability of the nanocomposites in comparison with the neat copolymer is revealed by thermogravimetric analysis and differential thermal analysis. Scanning electron microscopy and transmission electron microscope images of the nanoconposite displays pMPC chains were capable of existing on GeneO sheet by RATRP. The biocompatibility properties were measured by plasma recalcification profile tests, hemolysis test, and MTT assays, respectively. The results confirm that the pMPC grafting can substantially enhance the hemocompatibility of the GeneO particles, and the GeneO‐g‐pMPC hybrids can be used as biomaterials without causing any hemolysis. With the versatility of RATRP and the excellent hemocompatibility of zwitterionic polymer chains, the GeneO‐g‐pMPC nanoparticles with desirable blood properties can be readily tailored to cater to various biomedical applications. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

含悬挂羧基手臂聚乳酸材料的内皮细胞黏附及其细胞活性

为了考察内皮化材料表面的细胞活性, 在前期工作的基础上, 分别在聚乳酸(PLA)、乳酸-苹果酸共聚物(PLMA), 以及含悬挂羟基或羧基的乳酸-苹果酸共聚物膜(PLMAHE,PLMACA)表面种植人脐静脉内皮细胞(HUVEC), 成功地制备了内皮化表面. 通过测定内皮化材料表面内皮细胞释放的内皮型一氧化氮合酶(eNOS)以及一氧化氮的释放量, 间接考察了内皮细胞的抗凝血活性; 另外, 通过内皮化表面的血小板黏附实验, 直接观察了血小板在内皮细胞上的黏附情况. 实验结果表明, 含羧基材料表面的内皮细胞活性比PLA和PLMAHE的高; 相对其它材料PLMACA能更有效地保留黏附于其表面内皮细胞的活性, 其单位内皮细胞的eNOS以及NO的释放量分别为(41.8±8.1) μmol/104 cells和(0.76±0.16) U/104 cells. 电镜照片(SEM)显示, 各种材料表面的内皮细胞均能有效地减少血小板的黏附与聚集; 在内皮细胞脱落的区域, PLMACA仍能较好地实现其抑制血小板黏附的功能, 有望成为新型血管修复(替代)材料.     

羧基化氧化石墨烯-谷氨酸复合物的抗凝血性能

将手性的L-谷氨酸(Glu)接枝到羧基化氧化石墨烯片层上, 制备了一种羧基化氧化的氧化石墨烯-谷氨酸复合物(GeneO-Glu), 提高了羧基化的氧化石墨烯的生物相容性. 利用红外光谱、 静态水接触角、 X射线衍射及热重分析等手段对所合成的GeneO-Glu复合物进行了表征, 并对其复合机理进行了探讨. 结果表明, Glu可在一定条件下通过化学反应键合在羧基化的氧化石墨烯片层上. 血浆复钙时间随着复合物浓度的增加而增加; 不同pH值条件下合成的复合物在不同浓度下的溶血率均小于5%, GeneO-Glu复合物在低浓度时即表现出优良的抗凝血性能.     

Theoretical study on the mechanism for the addition reaction of SiH(3) with propylene and acetic acid

To explore the reactivities of alkene (-CH=CH(2)) and carboxy (-COOH) group with H-Si under UV irradiation, the addition mechanism for the reactions of SiH(3) radical with propylene and acetic acid was studied by using the B3LYP/6-311++G(d,p) method. Based on the surface energy profiles, the dominant reaction pathways can be established; i.e., SiH(3) adds to the terminal carbon atom of the alkene (-CH=CH(2)) to form an anti-Markovnikov addition product, or adds to the oxygen atom of the carboxy group (-COOH) to form silyl acetate (CH(3)-COOSiH(3)). Because the barrier in the reaction of the carboxy group (39.9 kJ/mol) is much larger than that of alkene (11.97 kJ/mol), we conclude that the reaction of bifunctional molecules (e.g., omega-alkenoic acid) with H-Si under irradiation condition is highly selective; i.e., the alkene group (-CH=CH(2)) reacts with SiH(3) substantially faster than the carboxyl group (-COOH), which agrees well with the experimental results. This provides the possibility of preparing carboxy-terminated monolayers on silicon surface from omega-alkenoic acids via direct photochemical reaction.     

羧基功能化石墨烯及其壳聚糖复合膜的制备与性能

采用Hummers法制备氧化石墨,化学分散法制备羧基功能化石墨烯。采用FT-IR、XRD对产物进行表征;用静电自组装法将其与壳聚糖（CS）复合制备复合膜,对复合膜的荧光性能及其修饰玻碳电极对葡萄糖的电催化氧化还原性能进行了研究。结果表明：制备的功能化石墨烯含有羧基;壳聚糖-石墨烯复合膜具有光致发光性能;复合膜修饰玻碳电...     

含悬挂羧基手臂聚乳酸材料的合成与血小板粘附性研究

制备了乳酸-β-苹果酸共聚物,并在此基础上进一步修饰合成了含悬挂羟基(PLMAHE)以及悬挂羧基(PCA-PLA)的聚乳酸共聚物,利用原子力显微镜及环境扫描电镜,观察了聚合物膜的表面形貌以及粘附在聚合物膜上的血小板数量与形态.结果表明含悬挂羟基材料表面粘附血小板时发生聚集并有伪足生成,含悬挂羧基材料表面血小板粘附数量较少且形态正常,有望成为优良的抗凝血材料.     

负载生物活性功能基聚醚氨酯的表面自由能与表面血液相容性研究

水相接触角;负载生物活性功能基聚醚氨酯的表面自由能与表面血液相容性研究     

聚对亚苯基二亚甲基薄膜的表面化学改性及其肝素化反应

采用化学气相沉积聚合(CVDP)法制备聚对亚苯基二亚甲基(PPX),再通过与酸酐的化学表面反应将丁酸酰基和马来酰基引入PPX薄膜的表面,制得表面带活性取代基的PPX.改性后的薄膜表面粗糙度略有增加,但仍旧维持在10nm以内.改性后的薄膜水接触角减小,减小幅度达到十几度,表面亲水性大幅度提高.丁二酸酐表面改性后薄膜的抗化学氧化时间不变,马来酸酐表面改性后薄膜的抗氧化时间略有下降,但抗氧化时间都大于30h,仍具有优异的抗化学氧化性能.丁酸酰基和马来酰基取代PPX肝素化反应后膜中的肝素含量在7μg/cm2左右,肝素化后薄膜的抗凝血性能得到明显提高.     

Effect of carboxyl end groups content on the thermal and electrical properties of poly(propylene terephthalate)

Poly(propylene terephthalate) (PPT) samples with different carboxyl terminal groups content were synthesized in bulk and characterized in terms of chemical structure and molecular weight. The thermal behavior was examined by thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry. All the polymers under investigation show a good thermal stability, however decreasing with increasing carboxyl terminal groups content. No significant change of the glass transition temperature as well as melting temperature values was found in the samples under investigation; on the contrary, the crystallization rate of PPT was found to be affected by carboxyl terminal groups content, regularly decreasing as the amount of -COOH terminal groups is increased. This trend was interpreted on the basis of the interactions among the terminal groups of the polymeric chains, which determine a decrease in the chain mobility. Direct current (dc) electrical behavior was also investigated. The dc charging/discharging currents and electrical conductivity are studied as a function of temperature, time of applied voltage and amount of -COOH terminal groups. The conductivity values were found to increase as the content of -COOH end groups was increased, due to an increment of amount of ionic charge carriers.