银离子对结冷胶/聚丙烯酰胺双网络水凝胶的增强作用

首先,以结冷胶(GG)为基体,丙烯酰胺(AAm)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过"一锅法"制备GG/PAAm双网络水凝胶(GG/PAAm DN);然后将GG/PAAm DN浸泡在硝酸银溶液中制得Ag~+增强的GG/PAAm DN(GG-Ag~+/PAAm DN)。通过扫描电子显微镜、流变仪、原子吸收光谱仪、力学性能测试等手段研究了AAm、MBA用量及Ag~+对水凝胶流变性能、微观形貌、力学性能的影响。结果表明:与GG/PAAm DN相比,GG-Ag~+/PAAm DN的储能模量升高,力学性能明显增强,压缩强度由4.88 MPa增大到11.8 MPa,,断裂伸长率由236%增大到320%,断裂强度由0.1MPa提高到0.26MPa。抗菌实验表明GG-Ag~+/PAAm DN具有良好的抗菌性能。     

PEGDA/NIPAM共聚物水凝胶的药物释放性能研究

以IRGACURE2959为光引发剂,聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGAD)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,通过紫外光引发光聚合,合成了PEGDA/NIPAM共聚物水凝胶,研究了凝胶于不同酸度介质及不同温度中对阿司匹林的释放行为。结果表明,模拟胃肠液中,随释放时间的延长,载药凝胶对药物的累积释放率增加。NIPAM单体的引入增大药物累积释放率,药物缓释时间延长,具有良好的药物释放性能。凝胶对药物的缓释受温度与释放时间的影响,在37℃和45℃时,随释放时间增加,药物累积释放率增大;在30℃时,随释放时间的增长,累积释放率先增大后减小。     

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.     

高强度双网络水凝胶的增韧机理

双网络水凝胶(DN凝胶)是由具有很强的结构非对称性的两种聚合物形成的特殊的聚合物互穿网络。相对于单一聚合物网络(SN凝胶)而言,DN凝胶的机械强度和韧性都有惊人的提高,其拉伸断裂应力和断裂应变分别能达到1~10 MPa和1000%~2000%、韧性(撕裂能)可以达到102~103J·m-2。DN凝胶性能的提高,主要是由强对称结构的第一重网络(刚而脆)与第二重网络(软而韧)相互缠结和互穿的结果。对DN凝胶断裂过程和增韧本质的理解是设计下一代具有理想机械性能的DN凝胶的关键所在。一些DN凝胶表现出大的滞后、屈服、细颈和软化现象,而这些现象用经典的Lake-Thomas断裂理论是没有办法解释的。根据DN凝胶的滞后和细颈等实验现象,Brown和Tanaka等提出了"破坏区"理论来解释DN凝胶超乎寻常的高韧性。最近,龚剑萍等提出的"牺牲键"理论也已经很好地应用于设计和制备具有新型微纳米结构的高韧性DN凝胶。本文着重阐释了DN凝胶的增韧机理,总结了这一领域的最新研究成果,并讨论各种因素对凝胶韧性的影响,最后对DN凝胶增韧机理存在的问题和研究方向进行了展望。     

壳聚糖与聚乙二醇交联水凝胶研究

研究对壳聚糖(CS)进行化学修饰得到了不同丙烯酰基取代度(1.03%,3.55%和5.21%)的丙烯酰化羟丙基壳聚糖(AHCS);通过自由基引发反应,AHCS与聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)交联得到壳聚糖(CS)与聚乙二醇(PEG)为主体的交联水凝胶。通过SEM观察其为通透性良好的多孔性支架材料。水凝胶的溶胶含量和溶胀度随丙烯酰基取代度的增加而降低,水凝胶中壳聚糖的降解速率也随丙烯酰基取代度的升高而降低。对于同一取代度的交联水凝胶,其在酸性和碱性条件下的溶胀度大于中性环境。细胞试验表明,壳聚糖与聚乙二醇交联水凝胶具有良好的生物相容性。     

光固化聚乙二醇水凝胶及其固定化枯草杆菌的研究

制备了一系列光固化聚乙二醇水凝胶固定化载体，研究了该水凝胶的结构、性能及其固定化枯草杆菌发酵产出α－淀粉酶的特性。结果表明，用水凝胶作载体制备的固定化枯草杆菌具有强度高、对温度和酸碱度变化的适应性强、贮存及重复使用性能好等优点。而且其产出α－淀粉酶的活力比相应的游离细胞高出２０％　以上。固定化细胞半连续发酵１７批，历时３７天，产酶活力仅下降２０％。基本能达到实际应用的要求。     

聚电解质基的韧性双网络水凝胶纤维

在聚电解质网络中引入氢键作用或共价键作用,分别形成物理-物理交联双网络和物理-化学交联双网络水凝胶纤维,纤维表面经水分蒸发形成类蜘蛛丝样的核-壳纤维结构。这种聚电解质基的水凝胶纤维展现了114.5MPa的高断裂强度、41.73MJ/m~3的高韧性、90%的高阻尼以及湿度响应的超收缩行为。     

光固化聚乙二醇水凝胶及其固定化柘草杆菌的研究

制备了一系列光固和乙二醇水凝胶固定化载体，研究了该水凝胶的结构、性能及其固定化枯草杆菌发酵产出α－淀粉酶的特性。结果表明，用水凝胶作载体制备的固定化枯草杆菌具有强度高、对温度和酸碱度变化的适应性强、贮存及重复使用性能好等优点。而且其产出α－淀粉酶的活力比相应的游离细胞高出２０％以上。固定化细胞半连续发酵１７批，历时３７天，产酶活力仅下降２０％。基本能达到实际应用的要求。     

大孔PAMPS/PVA半互穿网络型水凝胶的制备及其性能研究

以PEG6000为成孔剂, 合成了大孔聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)/聚乙烯醇半互穿网络型(s-IPN)水凝胶. 红外分析表明, PVA与PAMPS之间形成了较强的氢键, 使得PVA分子上的C—O伸缩振动吸收峰移向了低波数处. X射线衍射分析发现, 当PVA用量较高时, 由于部分的PVA结晶, 使得凝胶的半互穿网络结构不均匀. 电镜分析结果表明, 没有使用成孔剂的凝胶表面成褶皱形, 不存在任何孔洞结构; 而以PEG6000为成孔剂的凝胶表面存在相互贯穿的大孔结构. 研究了该水凝胶的溶胀性能, 结果表明, 该水凝胶的平衡溶胀度在116至320之间; 而成孔剂PEG6000的加入能较大幅度提高凝胶的溶胀速率, 凝胶在240 min之内就能达到溶胀平衡. 对凝胶抗压缩性能的研究表明, 当PVA用量为9.1% (w)时, 凝胶的抗压缩强度最大, 可达12.0 MPa; 而成孔剂的加入会在一定程度削弱凝胶的抗压缩强度. 该凝胶具有较好的电场敏感性, 研究发现, 将吸去离子水达到溶胀平衡的凝胶放入施加有电场的0.2 mol•L－1 NaCl溶液中时, 凝胶迅速偏向阳极. 而PVA和成孔剂PGE6000的用量均对凝胶的偏转速度以及最大偏转角存在较大的影响.     

聚乙二醇基智能水凝胶的研究进展

聚乙二醇是一种常见的水溶性高分子,其水凝胶低毒,生物相容性好,广泛应用于生物医学和药学材料;PEG分子链的末端为活泼性基团—羟基,很容易发生化学反应得到聚乙二醇功能单体,利用这种大分子单体很容易制备出结构和性能各异的水凝胶;而且其分子量的应用范围很宽(从几百到几万)。因此利用PEG为基体制备水凝胶具有独特的优势。此外,聚乙二醇基水凝胶以其众多的刺激响应功能显示出了广阔的应用前景,引起了人们的广泛关注。本文综述了近年来聚乙二醇基水凝胶研究方面的进展,包括水凝胶的合成、结构与性能的关系等,并特别强调了点击化学与超分子化学在水凝胶的设计与合成方面的重要性。     

聚丙交酯/聚乙二醇多嵌段共聚物的合成及其性能

聚丙交酯 (ＰＬＬＡ)由于具有良好的生物降解性和生物相容性 ,在医学领域已经得到了广泛的临床应用 ,近来又被制备成细胞支架大量应用于组织工程中[1,2 ] ,但由于其疏水性而造成细胞亲和性不好 .聚乙二醇 (ＰＥＧ)具有良好的亲水性 ,良好的生物相容性 ,但是ＰＥＧ是非降解性的 ,只有低分子量的ＰＥＧ可以被吞噬细胞所吞噬或透过肾滤膜而排出体外 ,因此 ,低分子量的ＰＥＧ常被用来与丙交酯 (Ｌ ＬＡ)共聚以改善ＰＬＬＡ支架的亲水性 .聚丙交酯 聚乙二醇共聚物 (ＰＬＥ)的三嵌段及两嵌段共聚物的合成及其性能的研究已被广泛报道[3～ 5] .研究…     

聚对二氧环己酮/聚乙二醇两亲性聚合物共网络的合成与表征

以辛酸亚锡为催化剂,季戊四醇(PTOL)为引发剂,引发对二氧环己酮(PDO)单体开环聚合,合成了以PTOL为核的四臂聚对二氧环己酮(4s-PPDO).通过直接将4s-PPDO预聚物和聚乙二醇(PEG)于熔点以上、惰性气体保护下与偶联剂甲苯二异氰酸酯(TDI)交联共聚得到聚对二氧环己酮/聚乙二醇(PPDO-b-PEG)两亲性共网络聚合物(PPDO-PEG APCNs).研究了两亲性聚合物共网络结构、配比组成、溶剂种类等对聚合物溶胀率的影响,结果表明APCNs在不同类型的溶剂中表现出不同的溶胀行为,可以通过调节偶联剂的用量及PPDO/PEG的投料比来满足不同的实际需求.通过示差扫描量热分析(DSC)详细研究APCNs的结晶性能,证实交联反应降低APCNs的结晶度和结晶尺寸.     

PEG链段对聚乙二醇接枝聚苯胺结构与性能的影响

将苯胺(An)与甲氧基聚乙二醇邻氨基苯基醚氧化共聚,制备了梳状接枝共聚物PAn-g-PEG.研究了梳状接枝共聚物的UV-Vis、微观结构、热稳定性和溶解成膜性等随侧链聚乙二醇(PEG)链段的变化规律.结果表明随PAn-g-PEG中PEG链段长度和含量的提高,共聚物的溶解性和成膜性能显著提高,电子导电率缓慢降低,热稳定性变差.共聚物具有微相分离结构,其形态随PEG链段的改变分别为“海-岛相”和“双连续相”;提高PEG链段长度和含量,PAn-g-PEG能形成稳定的水溶性分散体系,并能浇注成柔韧平整的导电高分子自支撑膜.     

聚对二氧环己酮/聚乙二醇多嵌段共聚物的合成与表征

首先合成双端羟基的聚对二氧环己酮预聚物(PPDO)和双端羧基的聚乙二醇预聚物(PEG),然后以丁二酸酐/二环己基碳二亚胺(DCC)将PPDO与PEG偶联共聚,得到PPDO/PEG多嵌段共聚物.通过1H-NMR和GPC表征了聚合物的结构和分子量.采用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)研究了共聚物的结晶性能和热稳定性.用透析法制备了共聚物纳米粒子,并用动态光散射(DLS)表征了共聚物纳米粒子的粒径及分散度,结果表明,随着共聚物亲水链段PEG含量的增加,其纳米粒子更易形成,粒子粒径随共聚物分子量增大而增大.     

CLOUD POINT CURVES OF POLY(ETHYLENE GLYCOL)/POLY(PROPYLENE GLYCOL) MIXTURES AND THEIR THERMODYNAMIC EXPLANATION

In the study of poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(propylene glycol) (PPG) mixtures not only a bimodal shape but also a reverse trend of the dependence on molecular weight of the cloud point curves were observed.This trend indicates that the miscibility of the studied mixtures decreases as the molecular weight of one component decreases. The excess volumes of the mixtures show that the interaction parameter between two components decreases at first and increases after passing a minimum as the concentration of one component increases. This supports the explanation of Koningsveld on the bimodal shape of cloud point curves. Based on a binary interaction model a formula was derived revealing that the interaction between PPG and the end group of PEG and the hydrogen bonding interaction between ether and hydroxy end group inner or inter PEG molecules are not favorable for mixing. The latter interaction is an "attractive" force in PEG molecules. The two interactions are responsible for the observed abnormal dependence.     

聚合马来松香乙二醇酯Ca(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)配合物固定化淀粉酶研究

将松香改性合成聚合马来松香乙二醇酯(简称MEEP),使之分别与CaCl2、NiCl2、MgCl2和CuCl2反应,制备聚合马来松香乙二醇酯Ca(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)配合物,再对淀粉酶进行固定化,比较了固定化酶和游离酶的性能.实验结果表明,4种聚合马来松香乙二醇酯配合物固定化酶使用5次后,固定化酶保留活力均在50%以上,其中MEEPCa(Ⅱ)和MEEPNi(Ⅱ)固定化酶的效果较好,固定化酶保留活力均在70%以上;固定化酶最适温度50℃,较游离酶高10℃;聚合马来松香乙二醇酯Ca(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)固定化酶的最适pH值分别为5.24、6.86,米氏常数分别为1.47×10-4kg/L和2.64×10-4kg/L,游离酶为2.69×10-5kg/L.     

KINETICS OF NON-ISOTHERMAL CRYSTALLIZATION OF POLY (ETHYLENE TEREPHTHALATE) MODIFIED BY POLY (ETHYLENE GLYCOL)

The non-isothermal crystallization kinetics of poly(ethylene terephthalate) (PET) modified by poly (ethlene glycol) (PEG) were determined by DSC. The dual linear regression method was used to evaluate the relationship between the reciprocal of t 1/2 ( the half life of crystallization) and the appropriate temperature variable. The parameters such as the activation energy (Ed) for transport, the equilibrium melting temperature (T_m~0),the nucleation parameter (ψ),themaximum crystallization temperature (T_(e, max)), and the kinetic crystallizability (G) for the copolyesters were obtained. The influence of the PEG content in PET chains on the parameters characterizing crystallization kinetics and crystallization thermodynamics was discussed.     

黏度法研究聚丙烯酰胺与聚乙二醇在水中的相互作用

采用黏度法研究了聚丙烯酰胺(PAM)与聚乙二醇(PEG)在水中的相互作用,发现当聚合物浓度较高时,PAM与PEG存在疏水作用、氢键以及相互缠结.两者间的相互作用随着聚合物浓度、PEG分子量以及PAM分子量的升高而增大;随着温度的升高,其相互作用先减小后增大;盐、乙醇以及丙烯酰胺的加入使相互作用减弱.     

PEG作为成孔剂对聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶性能的影响

以PEG400,1000,6000为成孔剂,合成了一系列聚(N-异丙基丙烯酰胺co丙烯酸)水凝胶,研究了成孔剂分子量和数量对凝胶性能的影响.结果表明,聚乙二醇(PEG)分子充当成孔剂,不参与反应.PEG分子量越大,投料越多,所得凝胶孔的孔径越大,孔数目越多,在室温时可以容纳更多的水分子,因而溶胀率也越大.凝胶的大孔结构有利于水分子的进出,所以响应速率比普通共聚凝胶快.随着PEG分子量增大,孔数目增多,响应速率相应变快.