F68大单体/HEMA共聚水凝胶的制备及性能研究（Ⅱ）：pH敏感性

以Pluronic F68与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)反应制备可光聚合的F68/GMA大分子单体,再在水溶液中与pH敏感性丙烯酸(AA)单体和甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)经紫外光原位聚合制备温度敏感水凝胶.详细地研究了水凝胶在不同pH下的溶胀性能.溶胀动力学测量的结果表明:该水凝胶在具有温度响应性的同时还具有pH响应性且具有可逆性.     

聚丙烯酸/聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米复合微凝胶的制备及表征

用两步法制备了聚丙烯酸(PAAc)/聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPA)/黏土半互穿网络纳米复合微凝胶,首先以黏土为交联剂,通过无皂乳液聚合制备PNIPA微凝胶,然后在PNIPA网络内使丙烯酸发生聚合,用红外(FT-IR)和透射电镜(TEM)对其结构形态进行了表征,并对微凝胶的温度和pH敏感性进行了表征.结果表明:微凝胶中黏土起到了交联的作用,并具有良好的温度和pH双重敏感性.     

SiO2气凝胶微球的制备及其性能研究

采用以花生油或硅油为油相形成油包SiO_2溶胶或在超临界CO_2中形成微乳液的乳液成球技术,结合CO_2超临界干燥制备出SiO_2气凝胶微球。先后用三甲基氯硅烷(TMCS)和3-氨丙基三羟基硅烷(KH-553)对微球进行内疏外亲改性,并采用吸水实验和接触角测试进行表征,最后将SiO_2气凝胶微球做成涂料,研究其隔热性能。结果表明:不同工艺制备的SiO_2气凝胶微球比表面积都较高,孔隙率均高达90%以上。以花生油或硅油为油相制备的SiO_2气凝胶微球具有良好的介孔结构,孔径主要为5～20 nm。而在超临界CO_2中形成微乳液制备的SiO_2气凝胶微球具有小孔和介孔结构,孔径主要为0.02～10 nm。超临界CO_2微乳液中制备的微球粒径相对分布较窄(0.02～8μm),比表面积高达1 059.4 m~2/g。经TMCS和KH-553先后改性的SiO_2气凝胶微球具备内疏外亲的性能。将所制备的SiO_2气凝胶微球做成涂料,热导率最低为0.02 W/(m·K),达到很好的隔热效果。     

pH/温度双重敏感的PDMAEMA水凝胶的力学性质

以甲基丙烯酸-2-二甲基胺基乙酯(DMAEMA)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,在35℃条件下,采用自由基水溶液聚合制备了PDMAEMA均聚物水凝胶.通过溶胀度测定和环境扫描电镜对凝胶的温度和pH敏感性进行了研究.利用动态粘弹谱仪进行压缩和蠕变实验,研究了凝胶的力学性质.结果表明:PDMAEMA凝胶具有温度和pH双重敏感性,力学性质测试表明凝胶具有一定的强度和良好的黏弹性.     

盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球的制备

为减轻盐酸二甲双胍对胃的刺激,实现其在肠道内的释放,以盐酸二甲双胍为主药,壳聚糖、海藻酸钠为复合载体,筛选盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球的最佳处方及制备工艺,并对其pH敏感性及体外释药特性进行了考察。通过单因素试验及正交试验优化处方工艺,利用扫描电镜进行结构表征,紫外分光光度法测定载药量及包封率,转篮法研究释放度。结果表明,盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球的优选处方如下:壳聚糖与海藻酸钠的总浓度为2%(质量体积比),海藻酸钠与壳聚糖的质量比为1∶1,药物与海藻酸钠的质量比为2∶5,氯化钙的交联浓度为3.5%(质量体积比);盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球在人工胃液中6 h累积释放度小于4%,在人工肠液中6 h累积释放度最大可达96.4%。所制备的盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球处方工艺稳定可靠,水凝胶微球机械强度高,生物降解性和稳定性好,是一种新型结构的盐酸二甲双胍给药系统。     

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。     

聚两性电解质微凝胶P(MAA-co-DEA)的性能及其释放行为

以甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(PEGMA)为大分子稳定剂,采用反相微乳液聚合方法制备了pH响应性聚两性电解质微凝胶P(MAA-co-DEA)。利用透射电镜、动态光散射对其形貌与溶胀性能进行了表征;以牛血清白蛋白(BSA)为模拟药物,用紫外分光光度法考察了交联剂用量、pH值及离子强度对微凝胶释放行为的影响,初步研究了其释放机理。结果表明:微凝胶在低pH或高pH下的流体力学直径及溶胀率均比等电点处(IEP)的大;BSA的释放与交联剂用量有关,且有最佳用量值;BSA的释放率在pH=5的缓冲溶液中不到10%,而在pH=9的缓冲溶液中,释放率可达65%左右;释放率随着离子强度的增加而减小;微凝胶对BSA的释放主要由微凝胶的溶胀及BSA的扩散作用引起。     

化学还原法制备聚丙烯酰胺-甲基丙烯酸/氧化亚铜复合微球

采用反相悬浮聚合法合成了聚丙烯酰胺-甲基丙烯酸(P(AM-co-MAA))微凝胶,并以其为模板,通过化学还原法制备了一系列微米级、表面具有纳米颗粒堆积的P(AM-co-MAA)/Cu2O复合微球. 利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、红外分析(FT-IR)和热重分析(TG)对复合微球的形貌、无机沉积物和相对含量等进行了表征.研究了Cu(Ac)2浓度、葡萄糖浓度、反应时间和温度等因素对微球表面形貌和沉积无机物的影响.结果表明,当Cu(Ac)2浓度为0.20 mol/L,葡萄糖浓度为0.30 mol/L,在70℃下反应20 min,得到表面负载有均匀致密小颗粒Cu2O堆积的P(AM-co-MAA)/Cu2O复合微球.     

二甲基硅油/硅溶胶共前驱体法制备二氧化硅气凝胶微球

由于二氧化硅气凝胶具有低密度、高孔隙率、高比表面积、低导热系数等特点,引起了人们的广泛关注。但是,其较差的机械性能和较高的制备成本一直限制二氧化硅气凝胶的应用和推广。采用带有活性端基的二甲基硅油和硅溶胶制备共前驱体溶液,以微乳液法和滴定法分别制备了不同尺寸的二氧化硅气凝胶微球,并探究了甲基含量对其性能的影响。实验结果表明,相对于滴定法,微乳液法制备的气凝胶粒径分布范围较宽,在硅溶胶与硅油体积比相同时,两种方法所制备的气凝胶微球具有相近的比表面积、堆积密度及导热系数;滴定法制备的气凝胶随着甲基含量减少,气凝胶微球的比表面积减小,堆积密度增大,接触角减小,导热系数增大,机械强度增大。     

反相微乳液制备pH响应型纳米水凝胶及其作为药物载体的研究

利用反相微乳液聚合,通过改变交联剂含量制备不同粒径的纳米水凝胶聚(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-co-甲基丙烯酸羟乙酯)(P(DMAEMA-co-HEMA)).纳米水凝胶的结构和形貌通过FT-IR、1H-NMR和TEM等进行了表征.利用紫外-可见分光光度计(UV)检测溶液在不同pH下的透光率,结果显示纳米水凝胶在酸性条件下有明显的溶胀现象.选取阿霉素(DOX)为模型药物研究了该纳米水凝胶作为药物载体的可行性,结果发现该纳米水凝胶能很好地负载药物,载药率达45.7%.利用紫外光谱法测定载药纳米水凝胶分别在pH 5.0和7.4的溶液中的药物释放行为,结果表明该纳米水凝胶具有较好的pH响应性,在酸性条件下纳米水凝胶的溶胀现象使得药物释放速率比在中性环境下快.     

微凝胶模板法制备具有特殊表面形貌的CdS有机-无机复合微球

采用反相悬浮聚合法合成了包埋有Cd2+的中性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶和阴离子型聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)(P(NIPAM-co-MAA))微凝胶.以这2种微凝胶为微反应器,通过外源导入法通入H2S气体,引发CdS沉积反应,制得具有不同表面形貌的有机-无机复合微球.扫描电镜观察表明:微球表面图案结构形貌与模板的性质有关,微球的尺寸在50 μm左右,且具有类核-壳结构.X射线衍射分析表明复合微球中的CdS呈晶态,属立方晶形.微球具有CdS荧光特征,模板本性对微球荧光有一定影响.     

介孔二氧化硅复合微球的制备及药物控释应用

采用溶胶-凝胶法,以三乙醇胺为碱性沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,制备了介孔结构介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)。以硅烷偶联剂3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)对介孔二氧化硅进行表面修饰,以甲基丙烯酸(MAA)为原料,采用原位聚合法制备了具有pH响应性的介孔二氧化硅纳米粒子@聚甲基丙烯酸(MSNs@PMAA)复合微球。利用小角X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等仪器对其结构和形貌进行了表征。研究结果表明:MSNs@PMAA复合微球平均直径为167 nm,具有长程有序介孔孔道,MSNs的比表面积、孔容和孔径分别从1 081 m~2/g、1.756cm~3/g和3.2 nm减小至506 m~2/g、1.340 cm~3/g和1.7 nm。以多柔比星(DOX)为模型药物,MSNs@PMAA复合微球显示了较高的载药率和包封率,在体外有明显的p H响应性。     

双重乳液法制备环氧树脂中空微球及其性能

利用W_1/O/W_2双重乳液法制备环氧树脂中空微球。研究了内水相(W_1)质量分数、外水相(W_2)温度及环氧预聚合时间等重要工艺参数对环氧树脂中空微球形貌的影响。通过扫描电子显微镜、激光粒度测试、红外光谱和热失重分析对环氧树脂中空微球进行了表征。结果表明:制备的环氧树脂中空微球具有较好的中空结构,其粒径约20μm,壁厚约5μm;粒径分布范围为10～100μm,体积加权平均粒径为35. 7μm;红外光谱结果表明所制备的环氧树脂中空微球固化较完全;热失重结果表明环氧树脂中空微球的热分解起始温度为316℃,质量保存率为15%。     

炭气凝胶微球的储电性能研究

采用间苯二酚与甲醛为原料,通过反相悬浮聚合,经超临界干燥和炭化成功制备了炭气凝胶微球(CA spheres),并以炭气凝胶微球为超级电容器的电极,采用恒流充放电法、循环伏安法与交流阻抗法测定了电极的储电性能。结果表明,制得的炭气凝胶微球可以作为超级电容器的电极,表现出良好的循环伏安特性,适用于多次充放电和大电流充放电,比电容可高达215 F/g。炭气凝胶微球的储电性能与合成条件、孔结构密切相关,最佳的制备反应条件为间苯二酚与催化剂摩尔比为200,间苯二酚-甲醛中间苯二酚的体积分数为50%及凝胶温度为85℃。     

海藻酸-羧甲基壳聚糖/聚乙烯醇水凝胶的制备及对蛋白药物释放的探讨

以牛血清白蛋白(BSA)为模型药物,制备了海藻酸-羧甲基壳聚糖(CMCS)/聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶,考察了海藻酸水凝胶微球的粒径和微球在水凝胶基质中的分散性,分析了复合水凝胶基质的结构、溶解分数以及水凝胶在不同pH值下的溶胀率和药物释放。结果表明,药物的累积释放率(CR)随pH值的升高而升高,当pH值为1.2时CR为32%,当pH值为6.8时CR为53%,当pH值为8.0时CR达到70%,表明该复合水凝胶的释药性能受pH值的影响较大。     

液滴微流控芯片合成单分散PEG水凝胶微球及其粒径调控

利用液滴微流控技术制备了单分散的微米级聚乙二醇(PEG)水凝胶微球。首先利用流动聚焦型微流控芯片产生单分散的水凝胶微液滴,然后经过紫外光原位引发聚合形成水凝胶微球,系统考察了PEG质量分数、表面活性剂加入量、连续相流速等影响因素,在优化的实验条件下得到了粒径为115μm、单分散性较好的PEG凝胶微球。     

微凝胶模板法制备表面图案化CuS有机-无机复合微球

采用反相悬浮聚合法合成了PNIPAM和P(NIPAM-co-MAA)微凝胶,以这2种微凝胶为模板,制得了具有表面图案化结构的PNIPAM/CuS和P(NIPAM-co-MAA)/CuS有机—无机复合微球。结果表明:复合微球的表面形貌取决于微凝胶模板的性质和金属无机物的相对沉积量。微凝胶模板法为制备具有复杂形貌的有机-无机复合微球材料提供了一种新的途径。     

微凝胶模板法制备PNIPAM/PbS有机-无机复合微球

采用反相乳液聚合方法合成了包埋有Pb2 的PNIPAM微凝胶,利用微凝胶的限域和导向作用,通过外源沉积法制备了PNIPAM/PbS有机 无机结构型复合微球.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析和热重分析对复合微球的形貌、无机沉积物PbS的晶型和相对含量等进行了表征.结果表明,高分子微凝胶的三维网络结构和所采用的制备方法确保了有机 无机复合材料复合的均匀性;微凝胶的模板作用使得复合材料呈现球状结构,微球的大小决定于模板的尺寸;复合微球中PbS具有面心立方结构;复合微球中无机物含量约为10%.实验所得PNIPAM/PbS复合微球明显兼有无机物的刚性和有机物的柔性.     

双交联聚合物微球调剖剂研究

针对现有聚合物微球调剖剂普遍存在吸水膨胀过快的不足,采用化学性质稳定的N,N′-亚甲基双丙烯酰胺与可降解型丙烯酸酯类交联剂制备了双交联聚合物微球调剖剂,通过丙烯酸酯类交联剂在一定pH值及温度下降的解特性,实现对聚合物微球溶胀性能的控制。在研究了交联剂、油溶剂、乳化剂、反应温度等条件对聚合物微球粒径和溶胀速率的影响的基础上,成功制备了初始粒径10~20μm双交联聚合物微球,其粒径分布集中,具有优异的耐剪切、耐盐性能,封堵效果明显,在油田堵水调剖领域具有潜在应用价值。     

聚苯乙烯/甲基丙烯酸磁性微球的制备与表征

以纳米级氧化铁为磁性载体,以苯乙烯和甲基丙烯酸为单体,用微乳液法制备了P(St-MAA)磁性微球.光学显微镜照片和磁滞回线显示微球在水中分散均匀,表现出超顺磁性;红外谱说明微球表面含有羧基基团;通过电导率仪测试,计算出了微球表面羧基含量,并发现其随甲基丙烯酸单体含量的增加呈非线性增加.荧光显微镜观察,显示微球和亲与素连接很好.