聚乙烯醇和丙烯酸-β-羟乙酯水凝胶的摩擦学特性

合成水凝胶是由水溶性单体聚合得到的轻度交联的高分子柔顺链网络 .高分子交联网络与水之间的相互作用决定着水凝胶的物理化学性质[1,2 ] .水凝胶常应用于生物医学材料和生物传感器等方面 .如接触眼镜的材料就常用甲基丙烯酸 -β-羟乙酯和聚乙烯醇 (PVA)为主要成分的水凝胶 ,所以对其摩擦性质的研究会丰富对生物医用材料的认识 .关于水凝胶的摩擦性质的研究 ,除 Osada等[3] 研究了聚乙烯醇及一些天然水凝胶在几牛顿到几十牛顿的负载下的摩擦行为外 ,尚少报道 .PVA水凝胶的结晶度对其性能影响甚大 ,但他们没有涉及结晶度与 PVA水凝胶的摩…     

直链型与支链型疏水缔合水凝胶的机械性能与溶胀行为

以丙烯酰胺(AM)为亲水单体,脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯(AEO-AC-n-m,n为疏水端烷基链碳的数目,m为亲水端PEG链的长度,n,m=13,5;10,5;13,10)为疏水单体,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过胶束聚合制备了3种聚丙烯酰胺-co-脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯(AM-co-AEO-AC)疏水缔合水凝胶.以疏水烷基链为直链的疏水单体AEO-AC-13-5合成的直链型水凝胶的网络结构均匀且强度高,其形态在水中可维持180 d.而以疏水烷基链为支链的疏水单体AEO-AC-10-5与AEO-AC-13-10合成的支链型水凝胶的机械性能较弱,60 d内即溶解于水中.在相同条件下,直链型水凝胶断裂时的最大应力是支链型水凝胶的4~5倍.利用弹性橡胶理论中的新胡克方程计算了直链型和支链型水凝胶的有效交联密度ν0和有效交联点间的分子量Mc.     

混合水平正交设计的最优选择

利用矩阵象方法,首先将强度2下混合水平正交设计的混杂度量,推广到强度t下混合水平正交设计的混杂度量,然后通过这些混杂度量指标,给出了强度t下混合水平正交设计的四个分辨度指标,其具有水平置换不变性,并能同时用于等水平情形和混合水平情形。最后对混合水平正交表OA(18,6~13~6,2)进行了实例计算,并讨论四个分辨度的差异性。     

用氯离子电极同时测定阳离子表面活性剂的CMC及反离子缔合度

临界胶束浓度(CMC)是研究表面活性剂的一个重要参数,胶束的反离子缔合度(K)是重要的特性参数。本文以阳离子表面活性剂十烷基三甲基氯化铵(DTMAC)、十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)、十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)水溶液体系为研究对象,用氯离子选择电极分别测定了其水溶液体系胶束的CMC和K。     

非冻结水对微球复合水凝胶机械性能的影响

本文旨在用DSC的方法研究水凝胶结合水的能力与韧性的关系。 分别以甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)和烯丙基胺为单体,制备了2种核壳纳米微球(BMA微球和HFBMA微球)。 再以其作为大分子引发剂和交联剂,制备了微球交联复合水凝胶(BMA-H凝胶和HFBMA-H凝胶)。 通过差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等技术手段研究凝胶的结构和性能。 结果表明,HFBMA-H凝胶具有更好的机械性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别可达280 kPa和3960%,远高于BMA-H凝胶(101 kPa,2700%)。 通过对2种复合凝胶体系内不同状态的水进行分析,发现HFBMA-H凝胶的非冻结水的质量分数明显高于BMA-H凝胶,这种非冻结水的增塑作用对于凝胶机械强度的提升具有重要影响。     

两亲性氧化石墨烯/聚(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯)复合水凝胶的制备及介质调控的摩擦学性能研究

为解决水凝胶在溶剂中机械强度差的问题,同时保持其表面低摩擦特性以满足软物质材料的润滑需求,文中通过使用N,N-二甲基甲酰胺/水(DMF/H_2O)混合溶剂,采用一步聚合法制备得到氧化石墨烯增强的两亲性氧化石墨烯/聚(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯)复合水凝胶材料.利用流变仪测试了复合水凝胶材料的机械性能,结果表明疏水性组分聚甲基丙烯酸甲酯的对复合水凝胶起到了明显的增强作用.系统考察了氧化石墨烯/聚(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯)复合水凝胶材料分别在不同亲疏水单体比例和不同DMF/H_2O混合比例溶剂中的溶胀和摩擦性能,结果表明两亲性复合水凝胶具有明显的介质响应行为,从而实现在不同溶剂环境下摩擦性能的调控.     

水在纤维素水凝胶中的存在状态及对纤维素结晶的影响

制备了高度水合状态的纤维素凝胶, 研究了水在凝胶中的存在状态及其对纤维素结晶的影响. 结果表明, 水在纤维素水凝胶中存在非冻结水、 可冻结水和自由水3种状态. 非冻结水饱和含量为一般纤维素吸附水中不可冻结水的5倍以上, 高达1.6 g/g. 纤维素在水合状态下结晶受到抑制, 随着水含量的减小, 结晶会趋于完善. 在环境温度下, 当纤维素中只存在非冻结水时, 其与纤维素分子链间氢键作用力不稳定, 对纤维素结晶抑制作用较弱, 纤维素结晶比较完善, 导致纤维素断裂时表现为脆性断裂. 水介质的引入有望为纤维素的利用开发提供一种新的思路.     

石墨烯基水凝胶的研究进展

石墨烯具有独特的导电、导热和力学性能,既能够自组装为电化学性能优良的石墨烯水凝胶,又可以与小分子和聚合物进行复合制备多功能性复合水凝胶,大幅度地拓展了传统水凝胶的应用范围。本文主要分为四部分来综述近些年来石墨烯基水凝胶的研究进展。第一部分简要介绍了石墨烯的研究背景和石墨烯基水凝胶的研究意义。第二部分主要根据石墨烯基水凝胶的组成将其分为石墨烯水凝胶、石墨烯/小分子和石墨烯/聚合物复合水凝胶三类,分别介绍了它们的制备方法、形成机理和凝胶性能。其中,对石墨烯/小分子复合水凝胶的介绍以石墨烯基超分子水凝胶为主,而对石墨烯/聚合物复合水凝胶的介绍以智能型水凝胶为主。第三部分主要介绍了石墨烯基水凝胶在超级电容器、水处理、控释药物、微流体开关、催化剂载体等方面的应用和发展。最后,对该领域所面临的挑战进行了总结和展望。     

CPA方程计算醇+卤代烃体系气液相平衡

醇+卤代烃混合体系,尤其是乙醇、三氟乙醇(TFE)等与卤代烃的混合工质在吸收式制冷、热泵、蒸气动力循环等领域中有着重要的应用.CPA方程可以描述缔合流体的性质,用于含醇类组元的混合体系气液相平衡性质描述.本文首先从纯物质饱和性质实验数据回归得到了CPA方程参数;将CPA方程应用于醇+卤代烃混合体系的气液相平衡计算,采用并比较了2种缔合方案;比较了CPA方程与G~E-EoS模型的相平衡计算效果.CPA状态方程在揭示分子间相互作用的基础上可准确描述醇+卤代烃混合体系的气液相平衡性质.     

溶剂浮选三元缔合物光度法测定痕量铬(Ⅵ)的研究

本文利用酸性条件下,质子化的3,5 Br2 PADAP(3,5 Br2\|PADAPH3+3)能与Cr2O2-7及SCN-发生三元缔合反应生成Cr2O2-7·3,5 Br2 PADAPH3+3·SCN-,该缔合物在620nm波长处有最大吸收,且易溶于有机溶剂,建立了溶剂浮选测定痕量铬(Ⅵ)新方法。本法的灵敏度为ε620=3.1×105L·mol-1·cm-1,检出限为0.5μg·L-1。测定了人发中痕量铬,结果满意。