微波辐射对PNIPAAm结构及溶胀性能的影响

采用微波辐射法制备了热敏材料聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm),探讨了产物的结构及其对溶胀性能的影响,并采用扫描电镜对热敏水凝胶在溶胀和干燥状态下的表面形貌进行了表征,对水凝胶的溶胀性能及其溶胀动力学进行了研究.结果表明,与水浴法制备的水凝胶相比,微波辐射法所得到的水凝胶具有更为丰富且较大的孔隙结构.这种多孔的结构使得微波辐射法合成的水凝胶在低临界溶解温度(tc)下具有更高的溶胀率,而在tc上具有更低的溶胀率,同时也使得水凝胶具有更快的溶胀和退溶胀速度.     

生物温敏性水凝胶的研究

采用明胶和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为原料,制备了配比不同的明胶/聚N-异丙基丙烯酰胺(Gel/PNIPAM)水凝胶系列,研究了pH值、温度对水凝胶的溶胀度和溶胀速度的影响。结果表明,明胶/PNIPAM水凝胶对pH值、温度有明显的响应性,且随着组分中NIPAM配比的增加,水凝胶的温敏性明显增加;对水凝胶的溶胀动力学研究表明,体系配比对溶胀的影响与最低溶液临界温度(LCST)有关,当温度大于LCST时,溶胀速度及溶胀度随明胶含量的增加而增加,当温度低于LCST且配比为1/1(质量比)时,水凝胶的溶胀速度最大。     

荧光探针研究聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的相转变

通过自由基溶液聚合制备了非离子PNIPAAm水凝胶，考察了交联剂和引发剂对其溶胀比、凝胶化时间以及LCST相转变点的影响，发现影响温敏特征的主要因素是PNIPAAm的基团间的相互作用。选用罗丹明B为荧光探针对PNIPAAm水凝胶进行了荧光光谱分析，通过荧光强度的变化研究了疏水基在水凝胶溶胀/收缩过程中的动态行为，对PNIPAAm水凝胶的相转变过程进行了探讨。     

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。     

温敏性凝胶的合成与药物缓释模拟

通过自由基聚合法合成了聚（N－异丙基丙烯酰胺）一无水凝胶和聚（N－异丙基丙烯酰胺－丙烯酸）二元水凝胶，用溶胀法探讨了温度，pH有原料组分等因素对凝胶性能的影响，实现发现：一元水凝胶体系与其线性聚合物一样，具有明显的相转变温度（LCST), 与差示扫描量热法（DSC）结果一致；二元水凝胶的LCST随丙烯酸的含量的增加而上升，而碱性条件下的溶胀性能远远优于酸性条件，Lin选出一适合配方并在模拟人体体温（37℃）和胃肠液pH值的条件下进行了药物（阿司匹林）缓释实验，发现以凝胶颗粒为药物载体，能更好地达到药物长期有效释放的目的。     

NIPAAm系共聚温敏凝胶的溶胀与释药性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)系共聚凝胶为研究对象,通过引入亲水单体丙烯酰胺(AAm)和疏水单体甲基丙烯酸丁酯(BMA)制备PNIPAAm,P(NIPAAm-co-AAm)和P(NIPAAm-co-BMA)3种具有不同亲水性的共聚凝胶,研究NIPAAm系共聚凝胶对亲水性不同的2种模型药物的载药与释药行为。研究结果表明:NIPAAm系共聚凝胶呈现热缩温敏特性,在相转变温度(LCST)以下,随着凝胶亲水性的增强,凝胶的LCST升高,平衡溶胀比和初始溶胀速率增大;亲水性药物水杨酸钠的载药率提高,而增强凝胶的疏水性则有利于提高水杨酸的载药率;水杨酸和水杨酸钠的初始释药速率均增大,水杨酸钠初始释药速率明显大于水杨酸初始释药速率。对于亲水性相对较弱的水杨酸,高温下的平衡释药率明显小于低温下的平衡释药率,而对亲水性较强的水杨酸钠,PNIPAm共聚载药凝胶高温和低温平衡释药率相差不大;在温度低于LCST时,3种凝胶对于水杨酸的平衡释药率相差很大,而对于水杨酸钠的平衡释药率均为100%。     

pH敏感聚丙烯酸/α-甲基丙烯酸水凝胶的合成与性能研究

目的通过合成聚丙烯酸-co-α-甲基丙烯酸水凝胶,研究N,N'-亚甲基双丙烯酰胺交联剂、丙烯酸和α-甲基丙烯酸单体浓度、聚合时间对其水凝胶溶胀率的影响,以及温度和不同pH值时水凝胶的pH可逆性。方法以丙烯酸和α-甲基丙烯酸共聚合成了6种聚丙烯酸-co-α-甲基丙烯酸水凝胶,用常规法测定其相关指标。结果聚丙烯酸-co-α-甲基丙烯酸水凝胶合成条件为交联剂0.150 3 g,丙烯酸8.2 mL,α-甲基丙烯酸5.1 mL,水60 mL,聚合温度在60℃时的D凝胶结构与性能最好;反应最佳聚合温度60℃;最佳pH=10.20。结论聚合方法简便,条件控制容易,产物结构与性能表征方便。该水凝胶具有pH可逆性,当增加pH值时,溶胀率变大。     

合成温度对PNIPAm水凝胶结构与性能的影响

在不同温度下合成了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)水凝胶, 并研究合成温度对凝胶网络结构以及光学和力学性能、溶胀退胀性能、温度敏感性能的影响. 研究结果表明, 在25 ℃以下可以合成均相的透明凝胶, 在25 ℃及25 ℃以上得到多相的混浊凝胶;随着合成温度上升, 凝胶透光率、剪切模量、有效交联密度下降, 室温溶胀比、溶胀退胀速率增大, 而且在25 ℃存在明显变化.     

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.     

新型敏感性水凝胶的研究——Ⅱ.聚合条件对凝胶溶胀性能的影响

研究了聚合条件对所合成水凝胶溶胀性能的影响，实验结果表明，聚合时交联剂用量及聚合介质性质对凝胶的溶胀比影响较大，而对敏感温度则几乎无影响。     

微波辐射制备PMMA-BMA树脂及其吸附油烟性能

本文提出应用微波辐射法制备聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁脂(PMMA-BMA)吸油烟树脂,采用扫描电子显微镜对吸油烟树脂的表面形貌和孔结构进行了表征,研究了单体配比、引发剂用量、交联剂用量、微波功率对树脂吸附气相油烟性能的影响.结果表明,当MMA/BMA配比为0.8:1,引发剂、分散剂和交联剂的用量分别为0.4％、0.3％和0.35％时,所合成的树脂其吸油烟率达到最大,此时树脂表面形成了较多和较深的孔.与常规条件下的合成方法相比,使用微波辐射合成WRT树脂不仅可缩短一半以上的反应时间,而且其吸附气相油烟率也高于普通合成法得到的NR树脂.此外,微波辐射合成的树脂其吸附气相油烟性能还优于普通活性炭和商品的G-1651型高吸油树脂.     

聚N-异丙基丙烯酰胺/壳聚糖温敏性敷料——自剥离伤口敷料的制备及性能研究

通过自由基聚合法以单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和壳聚糖(CS)为原料反应制得聚N-异丙基丙烯酰胺/壳聚糖(PNIPAAm/CS)多孔温敏复合膜。用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、差热分析(DSC)和溶胀率等研究手段对复合膜的理化性能进行表征。研究结果表明:复合膜仍保持其良好的温度敏感性;膜结构随CS含量增加而变得规则,孔径变小,机械性能增强,同时相转变温度略有下降;复合膜内两相间分布比较均匀,未出现相分离;PNIPAAm与CS两相间存在一定的键合作用,主要是CS的羟基和氨基与PNIPAAm中的酰胺基之间形成了氢键结合,这些作用对复合膜的力学性能有一定增强作用。研究还发现,PNIPAAm含量对膜的吸水率和力学性能亦有一定影响。     

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。     

两种加热法合成乙酰苯胺的对比实验研究及其教学效果探讨

分别用常规加热法和微波辐射法合成了乙酰苯胺.结果表明:常规加热法合成的最佳时间为45min,微波辐射法为4min,反应时间比常规加热法缩短了约11倍.微波辐射法的转化率比实验教材给定反应30min的转化率提高了约30%.与学生用常规加热法所得的实验数据比较,微波辐射法得到的收率高,产物纯度高.因此,微波辐射法具有反应速度快、转化率高、产物纯度高等优点.用微波辐射法合成乙酰苯胺既能很好地解决目前学生实验学时紧张的教学问题,又能达到很好的实验效果.     

聚丙烯酰胺/甲基纤维素半互穿网络的制备及溶胀动力学研究

 以过硫酸铵(APS)为引发剂、N,N′-二甲基双丙烯酰胺(MBA)、四甲基乙二胺(TEMED)为催化剂,在室温下通过水溶液自由基聚合,制备了聚丙烯酰胺/甲基纤维素半互穿网络(PAM/MC semi-IPN)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)对凝胶结构进行了表征,考察了MC含量和温度对凝胶外观、平衡溶胀和溶胀动力学的影响。从FT-IR图谱可看出,随MC含量增加,PAM酰胺Ⅰ带的吸收峰从1632cm^-1移到1650cm^-1,表明PAM与MC发生了明显的氢键相互作用。随MC含量增加,凝胶颜色从透明到乳白色逐渐加深。随温度升高,各组分凝胶的平衡溶胀比都增大。随MC含量的增加,相同温度下,凝胶的平衡溶胀比下降。另外,半互穿网络凝胶的尺寸随温度升高没有明显变化,说明MC在高温下的相转变并未造成半互穿网络的体积相变。凝胶的溶胀动力学显示,凝胶在100min前均快速溶胀,在200min以后溶胀速度变缓,最终趋于平衡。扩散指数(n)和溶胀速率(k)的数据表明,温度对扩散机理有很大影响,并且MC含量低于1.0%时凝胶组成对扩散机理影响不大。通过线性拟合的R²可知,各组分凝胶在各温度下均较好的符合二级动力学方程,并且MC含量低于1.0%时对凝胶的初始溶胀速率影响不大。     

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.     

以聚氨酯预聚物为交联剂的两性水凝胶

为了改善水凝胶的强度,通过端丙烯酸酯基阴离子型聚氨酯(PU)与甲基丙烯酰氧乙基苄基二甲基氯化铵(MAEBDAC)的共聚交联,合成了系列两性水凝胶(简称L1—L5)。采用差式扫描量热法(DSC)分析了阴阳离子摩尔比为0.3/1(样品L1)、1/1(样品L3)和1.3/1(样品L5)的干凝胶,结果表明,两组分间相容性良好。处于等电点的样品L3中没有微孔结构,且其可冻结水含量仅为总溶胀水量的11.7％,而在样品L1和L5中均具有微孔结构且可冻结水含量增至50％。研究pH响应性表明,水凝胶的响应行为取决于凝胶中过量电荷的性质,外加电介质对样品L3的吸水能力影响较小。凝胶强度随聚氨酯链段的引入而提高。