纳米复合水凝胶的制备与表征

以两种不同的黏土-锂基黏土XLG和钠基黏土（Na—clay）为改性剂,通过原位复合法制备黏土／聚丙烯酰胺复合水凝胶．通过调整反应物之间的配比、反应条件考察了纳米复合水凝胶的机械强度、吸胀性能、透明性等性能．结果表明两种黏土都能够增强水凝胶的拉伸强度,其中前者效果更加明显．并且XLG／聚台物凝胶具有极好的透明度,XRD结果表明黏土在聚合物基体中呈纳米尺度均匀分散,并起到交联剂作用．     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/黏土纳米复合水凝胶的制备及溶胀行为研究

以无机黏土作为交联剂制备了新型聚（N-异丙基丙烯酰胺）／黏土纳米复合水凝胶（PNIPA／Clay），对其结构、温度敏感性和消溶胀行为等进行了研究．透射电子显微镜（TFM）和扫描电镜（SEM）表明，无机黏土被剥离成纳米尺寸的片层，均匀分散在凝胶网络中，起交联荆的作用．PNIPA／Clay纳米复合水凝胶表现出良好的温敏特性，在体积相转变温度（VPTT）附近其溶胀度发生突变，但溶胀度下降幅度却随黏土含量的增加而减小．交联剂用量对PNIPA／Clay水凝胶和传统PNIPA水凝胶消溶胀速率的影响呈现相反的变化趋势，无机黏土含量越少，PNIPA／Clay水凝胶的消溶胀速率越快，而传统PNIPA水凝胶的消溶胀速率却随着化学交联剂用量的增加而提高．     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/黏土纳米复合水凝胶的制备及结构性能表征

以无机黏土作为交联剂制备了新型聚（N-异丙基丙烯酰胺）／黏土（PNIPA／Clay）纳米复合水凝胶，对其结构、形态、溶胀行为和力学性能等进行了研究．实验表明，无机黏土被剥离成纳米尺寸的片层，均匀分散在凝胶网络中，起交联荆的作用．PNIPA／Clay水凝胶的体积相转变温度（VPTT）在35℃左右，与交联方式和交联荆的用量无关．随着黏土含量的增加，水凝胶的溶胀速率和溶胀度降低．PNIPA／Clay水凝胶具有较高强度和良好的韧性，断裂伸长率可达1000％以上，且卸去栽荷后其伸长几乎可以瞬时完全回复．     

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.     

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。     

HEMA/AM/clay纳米复合水凝胶的制备及性能

以无机黏土为物理交联剂,通过原位自由基聚合制备甲基丙烯酸羟基乙酯/丙烯酰胺/黏土(HEMA/AM/clay)纳米复合水凝胶.通过傅里叶红外光谱(FT-IR)分析,证明制备的纳米复合水凝胶具有预期的化学组成;通过差示扫描量热仪(DSC)分析了水凝胶中水的存在状态.研究结果表明,凝胶的溶胀度随AM投料量的增加而增大,且随着AM投料量的增加,凝胶的力学性能随之提高,在溶胀度为350％时,水凝胶的断裂伸长率和抗拉强度分别达到400％和0.5 MPa.     

聚N-异丙基丙烯酰胺/SiO_2纳米复合水凝胶的制备及性能

用一种简便、通用的方法,以N-异丙基丙烯酰胺为单体,以修饰二氧化硅为交联剂和增强剂,制备出一种具有较高机械强度和良好温度响应性能的聚N-异丙基丙烯酰胺/SiO_2PNIPAm/m-SiO_2纳米复合水凝胶.采用TEM、SEM、傅里叶变换红外光谱、万能实验机和差示扫描量热法,对水凝胶的结构、机械性能和热力学性能,进行了分析、测试和表征.研究结果表明:该复合水凝胶具有孔径均匀分布的三维网状结构(孔径约1μm)、高的机械强度(压缩强度可以达到8MPa)和良好的韧性,并在35℃左右具有明显的相转变行为(去溶胀性能).     

多功能全物理交联水凝胶的制备及性质

以丙烯酸羟乙酯、 ι-卡拉胶、 聚乙烯醇和氯化钙为原料, 采用自由基聚合和冻融循环两步法制备水凝胶, 并对水凝胶的机械性能、 自恢复性能、 溶胀性能、自愈合、抗疲劳性能和导电性进行测试和分析. 结果表明： 水凝胶具有较高的机械强度, 其断裂应力为625.77 kPa, 断裂伸长率为604.48%;  水凝胶溶胀率较低, 且具有优异的自恢复性、 抗疲劳性和导电性.      

Ag/P(DMAEMA-co-AMPS)纳米复合水凝胶的紫外辐射合成及性能研究

为了研究Ag粒子的含量对Ag/P(DMAEMA-co-AMPS)纳米复合水凝胶的溶胀率、温度响应和p H响应的影响,采用紫外辐射法成功制备了Ag/P(DMAEMA-co-AMPS)纳米复合水凝胶。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等分析手段,对复合水凝胶的结构、形貌和界面相互作用进行表征。结果表明,立方晶系结构的Ag纳米粒子均匀分布在水凝胶三维网络结构中,Ag纳米粒子基本呈球形,粒径分布较窄,平均粒径约为4 nm;Ag纳米粒子与聚合物基体之间存在较强的配位相互作用。较P(DMAEMA-co-AMPS)水凝胶而言,Ag/P(DMAEMA-co-AMPS)纳米复合水凝胶的平衡溶胀率由171.6%降至41.49%,而且溶胀速率也明显减小。此外,Ag/P(DMAEMA-co-AMPS)纳米复合水凝胶的平衡溶胀率变化结果也说明了改变Ag纳米粒子的含量,Ag/P(DMAEMA-co-AMPS)纳米复合水凝胶可以对其温度及p H敏感性进行调控,既能保持较高的平衡溶胀率,又具有较高的温度响应性。在p H范围内(p H=2~12)能保持较高的平衡溶胀率,且最大的平衡溶胀率为350%。     

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.     

外掺剂对红黏土微观结构及脆性指数影响

为了研究外掺剂对红黏土的影响,对掺入氧化钙、氧化铝、氧化钙与氧化铝联合掺入的红黏土重塑样进行三轴不固结不排水试验;通过分析在不同外掺剂以及不同掺入率下改性红黏土的应力-应变曲线、抗剪强度峰值曲线,得出三种外掺剂对红黏土的力学性质的影响,并建立模型对红黏土脆性指数进行量化分析。采用场发射扫描电镜对改性红黏土的微观结构变化进行比对分析。试验结果表明:红黏土的强度随着氧化钙掺入率的增大而增大,氧化钙在显著提高红黏土强度的同时降低其脆性指数,导致其延展性变差;氧化铝的单独掺入对红黏土的力学性质影响甚微;氧化钙与氧化铝联合掺入能够提高红黏土的脆性指数,使红黏土的延展性能变好的同时提高了红黏土的强度。     

口服胰岛素缓释微球的制备

用液中干燥法制备胰岛素的丙烯酸树脂缓释微球，利用扫描电镜和紫外光谱考察了内相聚合物浓度和搅拌速度对微球粒径和药物包封率的影响，结果表明，随着搅拌速度的增加和内相聚合物浓度的减小，微球粒径减小，药物包封率有所增加。此外，温度、投药量、分散剂对成球有一定的影响。最后，对缓释微球中胰岛素含量进行了测定。     

芘荧光探针跟踪纳米复合水凝胶的形成过程

采用阳离子型芘荧光探针芘甲胺基盐酸盐跟踪聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)/锂藻土Laponite原位聚合制备纳米复合水凝胶的过程.首先通过提高Laponite分散液的离子强度,采用离心分离和紫外-可见光吸收光谱验证了荧光探针在Laponite片层上的吸附;然后通过跟踪吸附荧光探针的激基缔合物的荧光光谱,发现反应液在聚合反应开始20min后出现的乳白色不透明现象与体系中形成的PNIPAm链的不均匀分布相关.聚合生成的高分子链吸附在Laponite片层周围,占据了片层上一定的空间,使得吸附在Laponite片层上的荧光分子被挤压而靠近,造成荧光激基缔合物的出现,因此可以通过荧光光谱变化来推测纳米复合(NC)凝胶聚合过程中透光率的变化及生成的聚合物链与交联剂Laponite之间的相互作用,这为深入认识NC凝胶的交联结构提供了一种实验方法.     

壳聚糖非对称多孔膜的制备和性能研究

以可降解壳聚糖为材料,运用浸溃沉淀相分离工艺制备了壳聚糖膜,用扫描电镜观察了膜的微观形态,并研究了聚合物溶液浓度、溶剂蒸发时间等工艺条件对膜孔隙率、溶胀性以及拉伸强度和断裂伸长率等性能的影响。结果表明：该膜具有非对称结构,由致密层、过渡层和疏松多孔层几部分构成;聚合物溶液浓度、溶剂蒸发时间是影响膜结构和性能的重要因素,聚合物溶液浓度增大和溶剂蒸发时间变长都使得膜的孔隙率和溶胀性降低,但却可提高膜的力学性能。     

维尼纶纤维增强石膏基复合材料力学性能研究

研究了石膏基复合材料的结构、耐水机理和物理力学性能.结合弯曲载荷变形曲线,分析了维尼纶纤维增强石膏基复合材料的断裂机理;利用扫描电子显微镜,分析了复合材料界面性能.结果表明:石膏基复合材料实现了单一的结晶到晶胶共生的结构转变,材料的强度和耐水性得到改善;维尼纶纤维能提高复合材料的抗折强度、断裂能、断裂韧性和冲击韧度;维尼纶纤维增强石膏基复合材料断裂过程可分为3个阶段:基体断裂、纤维脱粘和纤维拔出;纤维和基体间界面结合强度较弱.     

长周期堆垛有序结构强化Mg-Zn-Y合金的组织与性能

为研究长周期堆垛有序( LPSO)结构对Mg-Zn-Y变形镁合金组织与性能的影响,通过铸造和热挤压工艺制备了Mg97Zn1Y2和Mg94Zn2Y4合金.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及电子万能试验机等研究了2种合金在铸态、退火态以及挤压态下的显微组织和力学性能.研究结果表明,Mg97Zn1Y2和Mg94Zn2Y4合金的铸态组织均由α-Mg和18R型LPSO相构成,LP-SO相连接成网状分布在晶界.经500℃退火36 h后,Mg97 Zn1 Y2合金中部分块状LPSO相分解为细层片状,结构由18R转变为14H,但在Mg94Zn2Y4合金中未观察到LPSO相结构类型的转变.通过挤压变形,LPSO相沿挤压方向排列,合金强度得到大幅度提高,Mg97Zn1Y2和Mg94Zn2Y4合金的抗拉强度分别达到319和390 MPa.     

Lyocell纤丝及其可生物分解的纳米复合材料研究

可生物分解的纳米复合材料是新一代材料,微米和纳米级纤维素纤丝具有环保性和潜在的低密度及高强度,可用来制造能生物分解的纳米复合材料.为了描述用一种新的机械方法从Lyocell纤维中分离出的纤丝的特性,以及探索这种纤丝能否增强生物分解的聚合物,笔者用偏振光显微镜(PLM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了纤丝的几何特性,用宽角X光衍射法(WAXD)分析了其结晶度,纤维的纤丝化程度用水分保持值(WRV)进行了评价;纤丝增强的聚乳酸(PLA)纳米生物复合材料由模压法制备,用拉伸试验来检测其力学强度,采用SEM来观察其断面特性.结果表明:纤丝提高了PLA的弹性模量和拉伸强度,但纤丝和聚合物基质之间的结合强度很弱.     

Magnetic Cotton Fabric Coated with Poly( vinyl alcohol )( PVA )/Magnetic Attapulgite( MAT ) Composite Solution

Magnetic fiber or fabric incorporating magnetic particles was widely used in the field of magnetic health-care.The cotton fabric was modified with poly(vinyl alcohol)(PVA)/magnetic attapulgite(MAT)composite solution by coating,which was the PVA solution blended with MAT.The mechanical and magnetic properties were characterized by scanning electronic microscopy(SEM),vibrating sample magnetometer(VSM)and tensile strength test.The results of SEM show that MAT can scatter uniformly in the PVA film and the PVA/MAT polymer film has good combination with cotton fabric.The results of other tests show that the addition of PVA/MAT polymer film not only brings uniform magnetism to cotton fabric,but also increases the mechanical strength of the material.Besides,the proportion of PVA/MAT and dipping time are studied in order to determine the best parameters for further study on magnetic cotton fabric.     

甲基丙烯酸甲酯改性聚醚聚氨酯的结构形态与力学性能

采用同步法合成了聚氨酯(PU)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的线型共混物、嵌段共聚物和互穿高聚物(IPN)。凭藉力学性能测试、电镜观察和动态力学谱分析,研究了光固化、热固化、化学组成、物理结构等因素对体系力学性能、结构形态和粘弹行为的影响。结果表明:PU/PMMA是呈两相结构的部分相容体系,其中线型共混物伸长率最大,IPN强度最高,而嵌段共聚物的力学性能较差。此外,嵌段共聚物和IPN光固化体系形成的相畴结构均一,其抗张强度和伸长率明显高于热固化体系。聚合物的力学性能除了受化学结构影响以外,还与化学组成有关,随体系中PMMA含量和PU中硬链段含量增加,聚合物抗张强度升高,伸长率下降。