N-异丙基丙烯酰胺共聚和互穿聚合物网络温敏凝胶的溶胀与释药性能

制备了不同配比的P(NIPAm-co-AAm)共聚水凝胶和PAAc/P(NIPAm-co-AAm)互穿聚合物网络(IPN)水凝胶,研究了其溶胀与释药性能.结果表明:该共聚水凝胶具有热缩温敏性,而该IPN水凝胶具有热胀温敏性.随AAm含量的增加,该共聚水凝胶溶胀比减小,温敏性减弱,释药率减小;与此相反,随AAm含量的增加,该IPN水凝胶溶胀比增大,温敏性增强,释药率增大.     

温度敏感的葡聚糖凝胶的制备及性能研究

采用甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)对葡聚糖(Dextran 40000)进行化学改性,成功合成了具有反应活 性的葡聚糖衍生物(GMA-Dex),并进一步利用互穿／半互穿(IPN)技术与聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)制备出 了温度敏感的葡聚糖凝胶.利用红外光谱(1R)和核磁共振(1H-NMR)等方法对GMA-Dex的结构进行了表征, 并对凝胶的溶胀性能等进行了研究.结果表明,PNIPA／GMA-Dex半IPN和IPN凝胶均具有对温度敏感的特 性,改变NIPA和GMA-Dex用量对凝胶的溶胀率、退溶胀率和再溶胀率都有很大的影响.     

互穿网络聚合物凝胶调驱剂研制

以聚乙烯醇（PVA）、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为原料,利用互穿网络（IPN）技术合成了一种新型互穿网络聚合物凝胶。采用正交设计与方差分析法优化改进了其合成条件。结果表明,主剂PVA、AM、AA的用量是影响IPN凝胶强度、溶胀性能、脱水性能的主要因素;各因子对不同指标的影响程度并不一致,对凝胶的各个性能指标往往不能兼顾;用于油田深部调驱的IPN凝胶的合成条件取决于油藏实际应用环境,可以根据凝胶的实际应用性能指标,采用正交实验设计与方差分析相结合的方法来研制具有最佳使用性能的IPN凝胶。     

N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺共聚物快速温敏响应行为研究

采用自由基溶液聚合法,在不同温度下制备了N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)与N-羟甲基丙烯酰胺(NHMAAm)的共聚物P(NIPAAm-co-NHMAAm)温敏水凝胶,并对其温敏性、溶胀动力学及其快速响应行为进行了研究。结果表明,共聚单体NHMAAm的添加量以及合成温度对凝胶的温敏响应性均有较大影响,NHMAAm摩尔分数小于15%时,共聚水凝胶具有明显的温敏性,其低临界溶液温度LCST随着NHMAAm含量的增加而提高;在60℃(高于共聚凝胶的LCST)制备的凝胶,快速响应性好,凝胶在4~8h内达到溶胀平衡,5min内能达到退溶胀平衡,失水率达到80%左右,且具有稳定的反复溶胀性。     

聚丙烯酸盐/淀粉半互穿网络水凝胶的两步水溶液合成及性能表征

采用新型两步水溶液聚合法,合成聚丙烯酸盐/淀粉半互穿网络(PAA/St semiIPN)水凝胶.研究淀粉用量、pH值和离子强度对水凝胶溶胀率和溶胀速率的影响,并采用Flory理论对水凝胶进行拟合.实验结果表明:在一价阳离子盐溶液中,水凝胶的溶胀度与Flory理论符合较好;对于高价阳离子溶液,Flory理论只能用于定性分析,而不能用于定量计算.相对于传统的水凝胶,PAA/St semiIPN水凝胶具有较高的机械强度.最后,利用红外光谱、扫描电子显微镜和热重分析对PAA/St semiIPN进行表征.     

P(AA-co-DMAA)/SA互穿水凝胶的制备及对盐酸小檗碱的释放

先采用泡沫分散聚合法,以丙烯酸(AA)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为单体制备超孔P(AA-co-DMAA)凝胶,再以戊二醛为交联剂,将海藻酸钠(SA)作为第二网络互穿到P(AA-co-DMAA)网络中,制得P(AA-co-DMAA)/SA互穿网络水凝胶,研究其对盐酸小檗碱的释放行为.结果表明,载药凝胶在pH=6.8溶液中对盐酸小檗碱具有缓释效果,升高温度使凝胶对盐酸小檗碱的累计释放率增大,增大戊二醛和SA的用量使累计释放率降低.     

耐电压型聚P(NIPAAm-co-DMAEMA)水凝胶的合成与性能

 电场敏感水凝胶是由高分子三维网络与溶剂水组成的多元体系,并且在电场作用下会产生可逆弯曲或消溶胀的水凝胶。本文以异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）和甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯（DMAEMA）为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用水溶液聚合法制备了一系列电场敏感性水凝胶,研究了不同质量分数的NaCl溶液、温度、接触电场对水凝胶溶胀率的影响。研究表明,合成的一系列P(NIPAAm-co-DMAEMA)水凝胶中,随着单体NIPAAm量的增加,在去离子水中的平衡溶胀率下降,同时随着NaCl质量分数的增加,平衡溶胀率下降,但即使在质量分数为0.9%的NaCl溶液中,最大溶胀率仍达89g/g,即保水率44%;共聚得到的水凝胶LCST温度在43℃左右,有望成为良好的温敏性材料。在接触电压刺激下,随着样品水凝胶中DMAEMA含量的增加,水凝胶的质量保持率Rm依次减小。传统阴离子单体或阳离子单体聚合而成的水凝胶在电场作用下消溶胀十分明显,而本文采用阳离子单体与非离子单体共聚合成得到的水凝胶的Rm与时间的关系可以用拟合方程较好地描述,根据得到的拟合方程外推,该水凝胶在通电360min后保水率仍可达53%。这种良好的耐电压性,使该水凝胶更好地应用于人工肌肉和仿生技术及人造保险丝。     

PDMAA/Clay纳米复合水凝胶的制备与性能

以无机黏土为交联剂,采用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂制备了新型的聚N,N ＇-二甲基丙烯酰胺/黏土(PDMAA/Clay)纳米复合水凝胶,作为对比,采用过硫酸钾(KPS)为引发剂制备了相对应的水凝胶.对两种纳米复合水凝胶的结构、形态、溶胀行为和力学性能等进行了研究.试验表明,黏土的结晶结构均已被破坏,黏土规整的片层被剥离并在凝胶中无序分布,起到交联剂的作用.随着黏土含量的增加,水凝胶的溶胀速率和溶胀度降低.采用AIBN制备的PDMAA/Clay水凝胶具有更好的韧性及更高的断裂强度,其断裂伸长率可达1 800％以上,而KPS制备的水凝胶的断裂伸长率在1 200％左右.     

聚乙烯醇/壳聚糖互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为主要原料,采用物理交联与化学交联相结合的制备工艺,即通过循环冷冻—解冻法结合京尼平交联法,制备了具有互穿网络结构(IPN)的聚乙烯醇/壳聚糖复合水凝胶,并分别通过红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)表征了其分子结构和形态结构;探讨了不同制备工艺对复合水凝胶溶胀性能的影响,并将其与单一原料常规工艺制备的水凝胶作对比.结果表明,与单一原料常规工艺制备的水凝胶相比,具有IPN结构的水凝胶在溶胀性能上表现出更好的稳定性.最佳制备工艺为京尼平用量4%,反应温度55℃,冷冻—解冻循环3次.     

蔗渣纤维素基双重敏感型IPN水凝胶的制备及其药物缓释

为制备具有双重敏感性的水凝胶,以甘蔗渣为主要原料,经过处理后得到纯度较高的蔗渣纤维素(SBC);以SBC和羧甲基纤维素(CMC)为基体制得的SBC/CMC水凝胶作为第一聚合物网络,并在第一聚合物网络的基础上,以N-异丙基丙烯酰胺为单体、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,采用互穿网络聚合物技术形成第二聚合物网络,制得具有互穿网络结构的水凝胶。扫描电镜和红外光谱分析结果表明,水凝胶中两种结构相互独立存在并形成了互穿网络结构。不同温度和p H条件下的溶胀实验结果表明此水凝胶具有p H和温度双敏感性。力学性能测试表明水凝胶具有较好的机械性能,其最大可承受80 k Pa的压缩应力。以牛血清白蛋白作为药物模型,研究了在磷酸缓冲液和模拟胃液环境中水凝胶的药物释放性能,证明p H和温度影响水凝胶药物的释放。     

亲水/疏水互穿网络水凝胶的合成及其pH敏感特性研究

利用ＩＰＮ技术合成了聚（丙烯酸）／Ｎ－十二烷基聚（４－乙烯吡啶）溴化盐（ＱＰＶＰＤ－３０）半互穿网络水凝胶，这种水凝胶在弱碱条件下的溶胀率远大于酸性条件下的溶胀率。并且随着ＱＰＶＰＤ－３０用量的增加其溶胀率下降。     

高强度PAM/PVA互穿网络水凝胶的合成

以聚丙烯酰胺(PAM)为基体,聚乙烯醇(PVA)为增强体,采用两步水溶液聚合法合成具有较高机械强度的PAM/PVA互穿网络水凝胶.研究PVA、交联剂用量对PAM/PVA互穿网络水凝胶拉伸强度及伸长率的影响,探讨水凝胶的应力松弛及析出PVA对水凝胶的增韧机理.实验表明,制备的互穿网络水凝胶具有较高的机械强度和韧性,最高拉伸强度为2.4 MPa,伸长率为3 000%.最后,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及X-射线衍射(XRD),对PAM/PVA互穿网络水凝胶的结构与形貌进行表征.     

智能海藻酸钙/PNIPAAm互穿网络水凝胶微囊制备研究

以海藻酸钙凝胶为聚合模板，过硫酸铵/偏重亚硫酸钠氧化还原引发剂体系、自由基水溶液法聚合制备了温度敏感和pH敏感的海藻酸钙/聚N异丙基丙烯酰胺（CA/PNIPAAm）互穿网络水凝胶微囊。并研究了引发剂用量、单体量、单体/海藻酸钠配比、缓冲液pH值等因素对该互穿智能水凝胶温度敏感和pH敏感性的影响。结果表明：该互穿凝胶微囊对pH/温度具有敏感溶胀性，可望作为口服药物缓释制剂的载体。     

聚N-异丙基丙烯酰胺/羧甲基壳聚糖纳米复合水凝胶制备及响应性能

以羧甲基壳聚糖（CMCS）和N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）为原料,采用粘土作为交联剂制备一种新型的纳米复合水凝胶（PNIPAAm/CMCS/Clay）,并对其进行表征.研究CMCS及粘土用量、水介质温度及pH值对该凝胶性能的影响.结果表明该凝胶具有明显的温度和pH值双响应性,溶胀度随CMCS的增加和粘土用量的减少而增大.     

快速响应温敏凝胶及其在生物分离中的应用研究

采用减小尺寸与加入C aCO3粒子作致孔剂两种方法,研究了如何提高共聚温敏凝胶P(N IPA-co-GM A-D ex)的响应速度.考察了不同尺寸和多孔凝胶的退溶胀动力学、再溶胀动力学,实验结果表明:减小凝胶尺寸和加入致孔剂对提高凝胶的温度响应速度是有效的.研究了P(N IPA-co-GM A-D ex)凝胶对牛血清蛋白(BSA)的浓缩分离效果,发现P(N IPA-co-GM A-D ex)凝胶对蛋白质溶液有较好的浓缩分离能力.在实验的基础上,设计了一套用于蛋白质提纯的机械模型,测试了其对蛋白质溶液的分离能力,证实了机械模型的可行性.     

亲水/疏水半互穿网水凝胶对丙酮/水溶液的响应

考察了亲水／疏水半互穿网凝胶在不同体积分数的丙酮／水溶液中的溶胀或消溶胀情况。随着聚丙烯酸（PAAc）网络内疏水改性聚电解质高分子鲢N－正十二烷基聚（4－乙烯吡啶）溴化盐（QPVPD）含量的增加,半互穿网水凝胶内部的物理缠绕和疏水相互作用增强,致使含QPVPD较多的样胶在丙酮体积分数为50％附近溶胀率较大。随着丙酮体积分数继续增大,所有样品胶迅速收缩。该凝胶的溶胀是动力学平衡过程,在丙酮／水溶液中,其溶胀率需1周才达到最大值。随着网络的QPVPD含量的增加,凝胶的消溶胀速率和程度降低。     

壳聚糖/海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物控释中的应用

以戊二醛(GA)为交联剂,壳聚糖作为聚阳离子组分,海藻酸钠作为聚阴离子组分,制备了壳聚糖(CS)海藻酸钠(SA)水凝胶。探讨了改变溶液的pH值和交联剂用量等条件对两种水凝胶溶胀性能的影响。交联剂含量、pH对CS-SA水凝胶溶胀率的影响较大,且在酸性条件下的水凝胶的溶胀率远大于碱性条件下的溶胀率,包埋在此水凝胶中的牛血清蛋白(BSA)释放随载药介质的pH值的变化而显著不同,pH值为1.0条件下载药的水凝胶释药率大于pH值为7.4,9.18条件下的释药率。