pH敏感聚甲基丙烯酸水凝胶的合成及性能研究

“智能”高分子水凝胶是一类对于外界环境微小的物理和化学刺激（如：温度、pH等）,其自身性质会发生明显改变的聚合物,具有传感、处理和执行功能,以及在医药与生物工程中具有良好的应用和发展前景．通过本实验,本文对PMMA凝胶的纯化。以及引发剂、交联剂用量对于凝胶的溶胀性能的影响进行了研究．     

pH敏感聚甲基丙烯酸水凝胶的合成及性能研究

“智能”高分子水凝胶是一类对于外界环境微小的物理和化学刺激（如：温度、pH等）,其自身性质会发生明显改变的聚合物,具有传感、处理和执行功能,以及在医药与生物工程中具有良好的应用和发展前景．通过本实验,本文对PMMA凝胶的纯化,以及引发剂、交联剂用量对于凝胶的溶胀性能的影响进行了研究．     

聚电解质/黏土杂化水凝胶的溶胀性能

基于一种新型聚电解质水凝胶及其与黏土杂化水凝胶的合成，考察了所得凝胶的溶胀性能。与单一聚电解质凝胶相比，含黏土的杂化型凝胶有增强的溶胀能力和pH敏感性；其溶胀机理遵循Fickian扩散模式。     

聚丙烯酰胺水凝胶的制备及pH敏感性的研究

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,N,N,N',N'-四甲基乙二胺为助剂,采用自由基水溶液聚合方法,合成了一系列配比不同的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶.通过对不同配比的PAAm水凝胶进行比较,发现水凝胶透明度与交联剂的含量有关.交联剂含量占单体摩尔含量的0.5～5％时,凝胶的透明度随交联剂的增加明显下降;当交联剂含量小于0.5％时,透明度增大明显.同时,对PAAm水凝胶的pH敏感性进行了研究.通过溶胀比实验发现,水凝胶的溶胀比随pH的增加呈现出三个不同的阶段,低平区(pH 0～7),峰值区(pH 10～13),衰减区(pH＞13).最后,本文分析了水凝胶的溶胀机理,认为水凝胶的溶胀过程主要受聚合物网络结构内的静电排斥作用以及离子屏蔽效应所控制.     

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N-丙烯酰基甘氨酸水凝胶的合成及溶胀性能

以N丙烯酰基甘氨酸(Acgly)为单体、过硫酸铵(APS)为引发剂、亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过溶液自由基聚合得到含有不同交联剂用量的水凝胶,并进行红外光谱表征.实验中对合成的水凝胶在不同pH条件下的平衡溶胀比和溶胀收缩可逆性进行测试.结果表明:随着交联剂质量分数从0.5%增大至7%,水凝胶外观由无色透明变为白色不透明,同时水凝胶由软变硬,弹性变小,硬度增加;在2.8相似文献   

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。     

羧甲基壳聚糖/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能研究

制备了具有温度、pH值双重敏感特性的羧甲基壳聚糖／聚（N-异丙基丙烯酰胺）的半互穿网络水凝胶（CMCS／PNIPAAm semi-IPN）。研究了温度及pH值对该凝胶溶胀度的影响。结果表明，在强酸（pH值为1．0，2．71）、弱碱（pH值为7．4）和强碱的条件下，semi-IPN凝胶溶胀度均随着温度的升高而下降直至达到平衡状态。经pH值为2．71缓冲溶液浸泡处理的凝胶的相转变温度有明显的降低。该凝胶的消溶胀速率随着凝胶中CMCS组分含量的增加而增大。这些现象主要与水凝胶本身的微观结构以及所加入的羧甲基壳聚糖基团结构有关。     

丙烯酸水凝胶的pH敏感性研究

测定并研究了各种丙烯酸水凝胶的ｐＨ溶胀曲线及其影响因素。实验表明：随着交联剂含量，单体浓度的增加，会使凝胶的最大溶胀比显著减弱。这可能是网络中非高斯短链及勾结链增多的原故。     

碳纳米管/聚吡咯导电水凝胶修饰生物电极的研究

以水凝胶钛网电极为基底的生物电极,通过在水凝胶中添加聚吡咯（PPy）、碳纳米管（SWNTs）和神经生长因子（NGF）形成不同的杂化水凝胶修饰电极,研究不同杂化水凝胶修饰生物电极的力学性能、电化学活性以及对细胞分化生长情况的影响.力学测试表明SWNTs和PPy能够显著提高水凝胶的压缩模量;循环伏安（CV）曲线表明SWNTs和PPy能提高杂化水凝胶修饰电极的电化学活性;细胞形貌观察发现NGF能够促进细胞分化,SWNTs对细胞分化有增强作用,PPy可以提高细胞的黏附并有利于释放NGF,以促进细胞的生长与分化.     

Effect of poly(vinyl pyrrolidone ) on the morph ology and physical properties of poly(vinyl alcohol) /sodium montmorill onite nanocompos ite films

Nanocomposites of poly(vinyl alcohol)(PVA),poly(vinyl pyrrolidone)(PVP) and sodium montmorillonite(Na~+MMT) were prepared by solution mixing and then cast into films.X-ray diffraction analysis and images of transmission electron microscopy establish the formation of PVA/Na~+MMT intercalated nanocomposite.Exfoliated and highly intercalated PVA/PVP/Na~+MMT nanocomposite formed in the presence of PVP.Inclusion of PVP in PVA/Na~+MMT matrix enhances the hydrogen bonding interactions between PVA and Na~+MMT and thus increases the mechanical properties and thermal stability of PVA/PVP/Na~+MMT nanocomposites compared to PVA/Na~+MMT nanocomposite.The interactions between PVA,PVP and Na~+MMT were established by the Fourier transform infrared spectroscopy.The moisture absorption tendency of both the PVA and PVA/PVP films reduced after the incorporation of Na~+MMT at 75%constant relative humidity.Differential scanning calorimetry studies show that the presence of PVP and Na~+MMT both are responsible for reducing the heat of fusion,and crystallinity of PVA.The flow behavior of the PVA,PVA/PVP and its nanocomposite solutions has been also studied.Water vapor permeability of PVA/PVP/Na~+MMT composite films decreased in the presence of nanoclay due to increasing tortuous paths for diffusion.     

pH敏感性壳聚糖/聚乙烯基吡咯烷酮水凝胶的制备及其性能

合成了pH敏感性壳聚糖/聚乙烯基吡咯烷酮水凝胶,研究了室温下该水凝胶在不同pH介质中的溶胀比.结果表明,在酸性溶液中凝胶的溶胀比远大于碱性溶液中的溶胀比,且其在不同pH溶液中重复可逆溶胀收缩.     

聚苯乙烯/碳纳米管复合材料的力学性能与结构

研究了聚苯乙烯／碳纳米管复合材料的力学性能，探讨了该材料的微观结构与性能之间的关系，结果表明，在碳纳米管加入量为1.0%时，复合材料的拉伸强度和冲击韧性较高，综合性能达到最佳，此时，碳纳米管在基体中呈纳米级分布，而且碳纳米管对苯乙烯的聚合过程没有阻碍作用。     

Study on the Mechanical Properties of Carbon Nanotube/Polyacrylonitrile Composite Fibers

The method of preparing the multi-walled carbon nanotubes (MWNTs)-polyacrylonitriIe (PAN) composite fibers is described and the effects of draw ratio on the mechanical properties of CNT/PAN fibers have also been discussed. The results show that the degrees of MWNTs dispersion in the polymer matrix have much effect on the mechanical properties.     

碳纳米管内包覆Fe/Co粒子的磁性能

采用自制的装置,通过阳极弧光放电法制备了内包覆Fe/Co磁性纳米粒子的碳纳米管(CNTs).利用透射电子显微镜(TEM)、拉曼散射光谱和X射线衍射(XRD)对其进行表征,用振动样品磁强计(VSM)检测得到其磁学性能参数.TEM测试表明,CNTs杂质少,管径均匀一致,CNTs内包覆的物质均匀、连续,且为Fe/Co粒子.磁学性质的测量表明, CNTs的磁学性能较包覆前有了很大的改善,其比饱和磁化强度ós为17.30A·m2·kg-1,比剩余磁化强度ór为3.96A·m2·kg-1,矫顽力Hc为31521.60A·m-1.     

Mechanical properties and friction behaviors of CNT/AlSi10Mg composites produced by spark plasma sintering

The mechanical properties and friction behaviors of CNT/AlSi10Mg composites produced by spark plasma sintering (SPS) were investigated.The results showed that the densities of the sintered composites gradually increased with increasing sintering temperature and that the highest microhardness and compressive strength were achieved in the specimen sintered at 450℃.CNTs dispersed uniformly in the AlSi10Mg matrix when the addition of CNTs was less than 1.5wt％.However,when the addition of CNTs exceeded 1.5wt％,the aggregation of CNTs was clearly observed.Moreover,the mechanical properties (including the densities,compressive strength,and microhardness) of the composites changed with CNT content and reached a maximum value when the CNT content was 1.5wt％.Meanwhile,the minimum average friction coefficient and wear rate of the CNT/AlSi10Mg composites were obtained with 1.0wt％ CNTs.     

Chemical,mechanical, and thermal expansion properties of a carbon nanotube-reinforced aluminum nanocomposite

In the present study, the chemical and mechanical properties and the thermal expansion of a carbon nanotube (CNT)-based crystalline nano-aluminum (nano Al) composite were reported. The properties of nanocomposites were tailored by incorporating CNTs into the nano Al matrix using a physical mixing method. The elastic moduli and the coefficient of thermal expansion (CTE) of the nanocomposites were also estimated to understand the effects of CNT reinforcement in the Al matrix. Microstructural characterization of the nanocomposite reveals that the CNTs are dispersed and embedded in the Al matrix. The experimental results indicate that the incorporation of CNTs into the nano Al matrix results in the increase in hardness and elastic modulus along with a concomitant decrease in the coefficient of thermal expansion. The hardness and elastic modulus of the nanocomposite increase by 21% and 20%, respectively, upon CNT addition. The CTE of CNT/Al nanocomposite decreases to 70% compared with that of nano Al.     

HEMA/St共聚水凝胶的溶胀、拉伸性能和网络参数的研究

以刚性疏水单体苯乙烯(St)与亲水性单体甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)共聚,分别以双甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)和二乙烯基苯(DVB)为交联剂,采用本体聚合的方法合成了5个系列的水凝胶材料.研究了St含量以及交联剂的类型和用量对水凝胶溶胀、拉伸性能以及网络结构参数的影响.结果表明:St含量或交联剂用量增大,均导致水凝胶中平衡水质量分数降低,聚合物体积分数增大,有效交联密度增大,网链摩尔质量减小,聚合物-水相互作用参数增大;反映在宏观上是拉伸强度和杨氏模量的增大.在HEMA70/St30水凝胶体系中EDMA和DVB有着相近的交联效率.     

CdTe/聚乳酸纳米杂化材料的制备及其荧光性能

以十二烷基胺(DDA)为表面修饰剂,将巯基水相法合成的CdTe纳米晶转移至有机溶剂三氯甲烷中,然后采用“物理共混法”实现了CdTe/聚乳酸(CdTe/PLA)纳米杂化材料及其透明荧光膜的制备.通过紫外-可见光谱仪(UV -vis)、荧光(PL)、紫外透射反射分析仪等表征方法考察相转移前后CdTe纳米晶的光学性能,并系统研究了CdTe/PLA纳米杂化材料的荧光性能.结果表明:相转移后CdTe纳米晶的粒径未发生明显变化,其量子产率却提高了;所制备的CdTe/PLA纳米杂化材料具有优越的荧光性能,CdTe纳米晶在聚合物中仍然保持良好的分散性和较好的量子尺寸效应.     

CNTs／PS和CNTs／PEE的制备及性能

通过溶液共混制备了不同碳纳米管(CNTs)质量分数的CNTs/聚苯乙烯(PS)、CNTs/聚醚酯(PEE)复合材料,研究CNTs对复合材料导电性能、力学性能的影响.CNTs的加入可以使复合材料的导电性能得到明显提高,CNTs/PS体系的电导率大于CNTs/PEE体系的电导率.随着CNTs质量分数的增加,CNTs/PS复合材料的断裂强度先增大后减小,在CNTs质量分数为1%时达到最大值,但CNTs/PEE的断裂强度随CNTs质量分数的增加逐渐下降,扫描电镜(SEM)结果显示CNTs在PS中的分散性稍好于在PEE中的分散性.