k-型卡拉胶/聚乙烯吡咯烷酮共混水凝胶的辐射制备及性质研究

采用辐射技术制备了κ-型卡拉胶(KC)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混水凝胶,研究了共混凝胶内KC含量、PVP的分子量和辐照剂量等对KC/PVP共混水凝胶性质的影响.实验发现,KC与高分子量的PVP(k-90)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含量的增加,凝胶强度及溶胀性能均显著提高.分析表明,KC与高分子量的PVP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.     

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     

k—型卡接胶／聚乙烯吡咯烷酮共混水凝胶的国徽制备及性质研究

采用辐射技术制备了k-型卡接胶（ＫＣ）／聚乙烯基吡咯烷酮（ＰＶＰ）共混水凝胶,研究了共凝胶内ＫＣ含量、ＰＶＰ的分子量和辐照剂量等对ＫＣ／ＰＶＰ共混水凝胶性质的影响,实验发现,ＫＣ与高分子量的ＰＶＰ（k-90）共混后在一定剂量范围内辐照可得到高强度,高 胀行为的ＫＣ／ＰＶＰ共混水凝胶,随着共混水凝胶内ＫＣ含量的增加,凝胶强度及深胀性能均显著提高,分析表明,ＫＣ与高分子量的ＰＶＰ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。     

聚乙烯醇/羧甲基壳聚糖共混水凝胶的辐射合成及性能

采用电子加速器辐照法制备了聚乙烯醇(PVA)/羧甲基壳聚糖(CMCH)共混水凝胶;研究了PVA与CMCH的配比、辐照剂量、温度以及pH值对PVA/CMCH共混水凝胶性能的影响.实验发现,PVA与CMCH在辐照剂量为40 kGy、配比为w(PVA)/w(CMCH)=5/1的条件下可得到强度较好的PVA/CMCH共混水凝胶,该水凝胶具有一定的温度和pH敏感性:在5~20℃时具有较高的溶胀率,温度在20℃以上溶胀率较低;水凝胶在pH<4.0和pH>6.0时溶胀率均较大,而当pH为4.0~6.0时溶胀率较小.     

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.     

温度和pH双敏性PVME/CMCS水凝胶辐射交联制备及其性能

以聚甲基乙烯基醚(PVME)和羧甲基壳聚糖(CMCS)为原料, 采用电子束辐照交联方法制备聚甲基乙烯基醚/羧甲基壳聚糖(PVME/CMCS)水凝胶, 研究了温度、pH值、CMCS含量等对PVME/CMCS水凝胶溶胀度的影响, 同时以5-氟尿嘧啶(5-Fu)作模型药物, 初步探讨了凝胶药物释放性能. 结果表明, 辐射剂量在20—40 kGy时, 凝胶分数随辐射剂量的增加而快速增加, 辐射40 kGy以后趋于平衡. 在相同辐射剂量下, 随着体系中CMCS含量的增加, 凝胶分数反而减少. 该水凝胶具有一定的温度和pH敏感性, 其低临界溶解温度(LCST)在35 ℃左右, 并且在相同时间内和25及37 ℃下的溶胀反复可逆, 表现出较快的响应性. pH<3.0和pH>5.0时, 溶胀度较大; pH值为3.0~5.0时, 凝胶网络由于静电力收缩, 溶胀度较小. CMCS含量的增加和辐射剂量的减小均可提高凝胶载药量. 药物释放时间可通过改变体系中CMCS的含量和辐射剂量来调节.     

聚丙烯酰胺-g-聚苯胺的导电水凝胶的制备及性能研究

通过两步聚合得到既具有良好力学强度又具有优良导电性能的聚丙烯酰胺-g-聚苯胺复合水凝胶.首先,丙烯酰胺和N-(4-氨苯基)丙烯酰胺在钴源γ-射线辐照下共聚形成聚丙烯酰胺水凝胶;然后,苯胺在具有微观多孔结构的聚丙烯酰胺凝胶中吸附,在过硫酸铵的作用下与凝胶的苯胺侧基发生接枝聚合,得到聚丙烯酰胺-g-聚苯胺水凝胶,并形成聚苯胺连续导电通道.改变辐照时间和辐照剂量率,所获得的聚丙烯酰胺水凝胶的凝胶分数随着辐照剂量的增加逐渐增大,而溶胀率随着辐照剂量的增加呈先增后减的趋势,表明凝胶的交联程度随辐照剂量呈规律性变化;辐照交联聚合的单体浓度对凝胶的性能,如溶胀率、微观结构和机械性能等也有影响.酸掺杂后,聚丙烯酰胺-g-聚苯胺复合凝胶的电导率达到9 S/m.     

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     

羧甲基纤维素-壳聚糖水凝胶球的制备及性能

采用物理交联法制备了羧甲基纤维素(CMC)-壳聚糖(CS)共混水凝胶球;研究了共混球的耐酸碱性、溶胀性及对亚甲基蓝的吸附性能.结果表明,水凝胶球在弱酸和弱碱中具有一定的稳定性;随着羧甲基纤维素与壳聚糖质量比的增大,水凝胶的吸水溶胀率增加.在CMC与CS质量比为1∶4时制备的水凝胶呈规则球状.     

PVP/CHI交联共混水凝胶的pH敏感性研究

制备戊二醛交联的PVP/CH I共混水凝胶,红外光谱佐证了凝胶网络的生成。pH敏感性实验表明,凝胶的溶胀率在pH=1.0的介质中最大,在pH=4.0的介质中次之,在中性或pH=9.0的碱性介质中最低,表明凝胶具有明显的pH敏感性。CH I含量、交联剂用量、CH I脱乙酰度均对凝胶的pH敏感性有影响,CH I含量40%、交联剂用量0.3%、CH I脱乙酰度99%的PVP/CH I凝胶pH敏感性较显著。介质pH值由1.0到7.0变化时,凝胶拉伸强度随着溶胀率的降低而增大。     

非离子聚(N-乙烯基-2-吡咯烷酮)凝胶在线型聚(丙烯酸)溶液中的溶胀特性

研究了在线型聚 (丙烯酸 ) (PAA)溶液中链长、pH、离子强度和水 /二甲亚砜混合溶剂组成对非离子聚 (N-乙烯基 - 2 -吡咯烷酮 ) (PVP)水凝胶溶胀特性的影响 .发现聚酸浓度的变化引起凝胶显著的体积相变 ,这是因为凝胶和聚合物通过氢键形成了大分子间凝胶 -聚合物复合物 .凝胶的溶胀特性取决于聚酸的链长而不是离子强度 .随着pH值和水 /二甲亚砜混合溶剂组成的变化 ,凝胶的溶胀率 (SR)发生变化     

PVP-P(AAEA-co-AA)/纳米金温度-电场双重敏感性凝胶的制备及性能

采用溶液聚合法以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为第二网络,以丙烯酸(AA)、4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯(AAEA)为单体制备PVP-P(AAEA-co-AA)半互穿水凝胶(PVP-SIPN),再通过原位还原法合成PVP-P(AAEA-co-AA)/纳米金复合凝胶(GNPs gel),探讨凝胶的溶胀/消溶胀性能、温度及电场敏感性。研究表明,随PVP用量的增加PVP-SIPN溶胀速率减小,平衡溶胀度降低;当PVP用量低于5%凝胶保水率随PVP用量增加而降低,高于5%时保水率随PVP用量增加而增加;PVP-SIPN相转变温度升高,且凝胶温度敏感性随之减弱。纳米金的加入导致凝胶平衡溶胀度从82.3g/g降低至22.66g/g,在电场作用下,外界离子浓度小于0.2mol/L时,GNPs gel发生溶胀;反之,消溶胀,凝胶消溶胀速率随外界电压增大而增大。     

温度和pH敏感P（NIPA／AA）／黏土互穿网络水凝胶的辐射合成与表征

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和丙烯酸(AA)为聚合单体、有机黏土作为改性剂,采用60Co-γ射线为放射源,辐射合成了P(NIPA/AA)/黏土互穿网络(IPN)水凝胶,研究了IPN的表面形貌以及AA浓度、黏土对水凝胶溶胀性能和压缩性能的影响.SEM电镜观察表明:P(NIPA/AA)共聚水凝胶的表面致密,没有明显相分离,而IPN凝胶表面疏松多孔且非连续,有明显的相分离,形成了较好的IPN结构.P(NIPA/AA)IPN水凝胶在碱性和弱碱性溶液中的溶胀率高,且其溶胀速率由网络中高分子链的松弛运动控制;而在酸性介质中,水分子的扩散为水凝胶溶胀的决定过程.P(NIPA/AA)IPN水凝胶具有良好的力学性能,加入黏土后凝胶的压缩性能参数均有不同程度的提高,水凝胶受压时只发生塑性变形,没有被破坏.     

二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酸共聚凝胶的辐射合成与性质研究

采用γ辐射溶液聚合法合成了几种二甲基二烯丙基氯化铵 丙烯酸 (DADMAC AA)共聚凝胶 .实验结果表明单位体积溶液中二组分单体总摩尔数和丙烯酸 (AA)相对含量的增加使共聚凝胶力学强度明显增高 .在两种单体等摩尔比的情况下共聚体的凝胶含量随剂量增加而增加 ,且明显高于聚N ,N′ 二甲基二烯丙基氯化铵 (PolyDADMAC)凝胶 .体系中少量κ 卡拉胶 (KC)的加入可增强共聚凝胶韧性但对凝胶含量和强度影响甚微 .共聚凝胶溶胀性能测定结果表明DADMAC与AA摩尔比为 1∶2时凝胶溶胀比与体系pH值的关系呈现聚两性电解质性质 ,等电点pH值接近 4 5 .这种聚两性电解质性质在对铼Re(Ⅶ )离子浓集中也有所表现     

二甲基二烯丙基氯化铵的辐射聚合和性质研究

对二甲基二烯丙基氯化铵进行了辐射聚合,得到线型聚合物的交联的水凝胶, 实验测定了线型聚合的转化率与剂量和水凝胶的凝胶的凝胶分数、平衡溶胀与剂量 的关系。结果表明聚二甲基二烯丙基氯化铵水凝胶的凝胶含量与剂量的关系符合 Charlesby-Pinner公式,外推S + S~(1/2) = 2求得凝胶剂量D_g,从而求出G(x) 等值;并首次利用二甲基二烯丙基氯化铵及其聚合物稀水溶液的电导率与浓度的线 性关系,发展了一种对电解质的辐射聚合反应转化率的电导测定法。     

丝素蛋白-聚氨酯复合水凝胶的制备及性能研究

以聚乙二醇(PEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、异弗尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料制备聚氨酯预聚体(PU),与丝素蛋白水溶液(SF)交联制得丝素蛋白-聚氨酯(SF-PU)复合水凝胶.分别利用ATR、SEM对水凝胶组成、结构及微观形貌进行表征;DSC、吸水溶胀测试探讨了丝素蛋白与聚氨酯的质量比(SF/PU)以及聚氨酯中不同软段质量比(PEG/PPG)对SF-PU水凝胶热性能、溶胀性能的影响.结果表明,SF-PU水凝胶具有多孔结构;样品中不同的SF/PU、PEG/PPG均对材料的玻璃化转变温度、结晶度及溶胀性能产生影响,且当水凝胶组分为SF/PU=1/25、PEG/PPG=2/1时,平衡溶胀比(ESR)可达到440%;水凝胶在溶胀初始阶段符合菲克扩散模型,整个溶胀过程遵循溶胀动力学2级方程.     

基于壳聚糖/聚丙烯酸/纳米银的高强抗菌水凝胶

首先以丙烯酸(AA)和壳聚糖(CS)为单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过光聚合法制备了CS/PAA双网络水凝胶,然后将Ag~+以硝酸银的形式分散在水凝胶中并通过紫外光辐照获得CS/PAA/纳米银复合水凝胶,并对复合水凝胶的抗菌性能进行研究。采用红外光谱对其结构进行表征,研究单体含量对水凝胶力学性能以及溶胀行为的影响。结果表明,当丙烯酸质量分数为20%,壳聚糖质量分数为5%的情况下,水凝胶的拉伸性能最优。此外,纳米银的引入有效提高了水凝胶的抗菌性能。     

含金刚烷基的N-异丙基丙烯酰胺共聚物水凝胶的制备和性能研究

合成了含金刚烷基的甲基丙烯酸金刚烷酯(AdMA)疏水单体,并通过与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚,制备了温敏性的(P(NIPAM-co-AdMA))共聚物水凝胶.用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征了凝胶的化学结构,用环境扫描电镜(ESEM)对凝胶断层结构的形貌进行了观察,用DSC测试了凝胶的体积相转变温度(LCST),并研究了共聚水凝胶的溶胀性能.结果表明,共聚物水凝胶的LCST能够高效地通过改变疏水单体的含量来调节,在实验所考察的范围内,LCST随AdMA含量的增加而线性降低;疏水单体的含量对凝胶的孔洞结构和溶胀性能存在一最优值,在最优的单体配比下,水凝胶具有均匀规整的大孔结构和超快的响应速率.如疏水单体含量为3%(AdMA∶NIPAM=3%)的共聚物水凝胶具有如渔网般均匀的多孔结构,当发生去溶胀时,在5min内就可以失去92%的水,不到10min的时间就可以完全达到去溶胀平衡,水保留率在4%以下.     

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.     

新型半纤维素基磁性水凝胶的制备及性能

采用H2O2-Vc氧化还原体系引发半纤维素衍生物,以表面修饰的Fe3O4粒子作为磁性组分,利用接枝共聚方法制备了新型半纤维素基磁性水凝胶.分别用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对水凝胶的结构及形貌进行了表征,利用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对水凝胶的晶型结构及磁性能进行了分析,发现Fe3O4粒子均匀分散在凝胶网络中,半纤维素基磁性水凝胶表现出良好的顺磁性.考察了丙烯酸/半纤维素比例、Fe3O4粒子含量及交联剂用量对水凝胶溶胀性能的影响,并探讨了该水凝胶的溶胀机理,它在pH 8缓冲溶液中的溶胀较好符合Fickian和Schott动力学模型.通过SEM和溶胀性能分析表明,随着pH值的升高水凝胶的孔径增大,水凝胶的溶胀率逐渐增大.制备的水凝胶被用于溶菌酶吸附研究,结果表明磁性凝胶的吸附量大于非磁性水凝胶,水凝胶的吸附行为符合Freundlich和Temkin等温模型.