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.     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶微控阀的制备与性能

以毛细管(0.5 mm内径)为反应器,通过自由基聚合的方法合成了聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)水凝胶.在自制的毛细管系统中分别测定了盐浓度、pH值、有机溶剂体积分数以及压力对PNIPAAm水凝胶的响应时间和相转变温度值的影响.结果表明:乙酸铵溶液浓度在0.05 mol/L以下、磷酸二氢钠溶液的pH值在3~11范围内、乙醇溶液的体积分数在5%以下和流体静压力低于1.96 kPa时,PNIPAAm水凝胶的响应时间及相转变温度值变化不大,该水凝胶可作为微流控系统中的微阀直接使用.     

热敏材料聚N-异丙基丙烯酰胺的结构对其溶胀性能影响

本文主要研究热敏材料聚N-异丙基丙烯酰胺 (PNIPAAm) 的结构对其溶胀性能影响。分别采用水热法和微波辐射法合成PNIPAAm热敏水凝胶，应用扫描电镜观察了两种合成方法制得的水凝胶的表面结构，测定了水凝胶随温度变化的溶胀率曲线及其溶胀和退溶胀动力学，并讨论了水凝胶的结构对其溶胀率的影响。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无论是在干燥状态下还是溶胀状态下都具有更为丰富发达且较大的孔隙结构，在溶胀过程中，微波辐射法合成的水凝胶在临界溶解温度(LCST)以下具更高的溶胀率，而在LCST以上时，能更多地释放水而具有更低的溶胀率。此外，微波辐射所合成的水凝胶由于具有较为发达的孔隙结构，使其比水浴法制备的水凝胶具有更快的溶胀速度和退溶胀速度。     

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.     

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．     

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N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚微凝胶与Eu(Ⅲ)的相互作用

利用分散聚合法合成了聚N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚微凝胶及其与Eu（Ⅲ）离子的配合物.用激光光散射、Zeta电位、紫外光谱、红外光谱及荧光光谱进行了表征.结果表明,加入Eu（Ⅲ）后,微凝胶粒子半径减小了约40 nm;Eu（Ⅲ）与微凝胶之间同时存在配位作用和静电作用;微凝胶和Eu（Ⅲ）之间可发生一定的能量传递,配合物的最佳激发波长为 293 nm,在此激发波长下Eu（Ⅲ）有较强的荧光特征发射,且Eu（Ⅲ）的质量分数为0.7%时强度最大.     

NIPA/SPAPS共聚水凝胶的合成及性能

以N—异丙基丙烯酰胺为单体与少量丙烯酸(3—磺酸)丙酯钾盐共聚,以N,N—亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,得到一种具有较大溶胀比的阴离子型温敏水凝胶。对其热敏性能、溶胀性能,以及阴离子单体用量对上述性能的影响进行了探讨,并对收缩动力学和再溶胀动力学进行了表征。结果表明,在一定阴离子含量范围内,随着凝胶中阴离子含量的增加,凝胶的相转变温度升高,水凝胶的溶胀率和水保留率也增加。考察了该水凝胶对甘草酸的分离吸收性能及对蛋白质溶液的浓缩性能,并尝试用水凝胶中水的状态理论对结果进行了解释,初步证明可将该水凝胶用于中草药有效成分的分离。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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-DMDAAC-AM辐射接枝水凝胶的吸水性能研究

以壳聚糖,丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDACC)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联,采用γ射线辐照法制备了壳聚糖-DMDAAC-AM水凝胶.考察了壳聚糖-DMDAAC-AM水凝胶在蒸馏水、酸、碱溶液和0.9%Na Cl溶液中的吸水性能.结果表明,随着时间的延长,壳聚糖-DMDAAC-AM水凝胶的吸水率均增加;在酸性环境中,凝胶吸水率随p H增大而增大;在碱性环境中,凝胶吸水率随p H增大而减小;当凝胶达到吸附平衡后,凝胶在蒸馏水、酸溶液、0.9%Na Cl溶液、碱溶液中的吸水率依次减小.     

乙烯基吡咯烷酮／磺酸甜菜碱两性单体共聚物水凝胶的溶胀行为

合成了乙烯基吡咯烷酮／磺酸甜菜碱两性单体共聚物水凝胶,探讨了时间、温度和外加盐浓度对凝胶溶胀行为的影响。与单一聚乙烯基吡咯烷酮凝胶不同,引入磺酸甜菜碱单体后得到的新型水凝胶同时具有温度和盐双重敏感特性,且其吸水性有明显改善。     

新型可注射温敏水凝胶的制备及其释药性能

采用改性壳聚糖作为药物载体制备了一种可注射温敏水凝胶。将单甲氧基醚聚乙二醇2000（mPEG2000）接枝到壳聚糖(CS)上制备壳聚糖接枝产物（mPEG-g-CS）;将接枝产物在一定浓度下配制成凝胶溶液,测定其温敏性能;以温敏水凝胶为载体,以布洛芬为模型药物进行体外释放研究。结果表明,mPEG-g-CS水凝胶在体温37℃附近发生溶胶到凝胶的转变,具有良好的温敏性能,在一定的浓度范围内提高mPEG-g-CS浓度可降低相变温度,缩短胶凝时间。体外释药结果表明mPEG-g-CS水凝胶对模型药物具有缓释作用,有望用作可注射温敏型药物控释载体。     

羟丙基壳聚糖-聚乙烯醇凝胶的制备与释药性能

以羟丙基壳聚糖和聚乙烯醇为原料,制备羟丙基壳聚糖-聚乙烯醇互穿网络水凝胶并研究其药物释放性能.考察羟丙基壳聚糖质量浓度、聚乙烯醇与羟丙基壳聚糖质量比、交联剂用量等因素对羟丙基壳聚糖-聚乙烯醇互穿网络水凝胶溶胀性能的影响;测定凝胶对温度和pH的敏感性;以利巴韦林为模型研究凝胶对药物的释放性能.结果表明:该水凝胶具有良好的溶胀性、温度及pH敏感性,对利巴韦林有一定的缓释作用,可望用于新型的药物载体.     

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。