基于纳米纤维素超分子水凝胶的制备及性能表征

采用硝酸铈铵(CAN)为引发剂,在水性溶液中,将聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA_(475),M_w=475)单体接枝到纳米纤维素晶体(Cellulose nanocrystals,CNCs)表面,制备得到纳米纤维素接枝共聚物CNCs-POEMA.将共聚物和α-环糊精(α-CD)按照一定的质量配比在水溶液中制备得到一系列超分子水凝胶,该水凝胶具有温度敏感特性,可在一定的温度下实现凝胶-溶胶的可逆转化.对于两种组分的浓度与凝胶的形成条件、溶胶-凝胶转变温度(T_(trans))以及流变性能进行了初步的研究,该凝胶具有良好的生物相容性,在生物医用材料方面有潜在应用前景.     

纤维素基水凝胶的制备及其溶胀性能研究

以玉米秸秆中提取的纤维素为原料,通过接枝共聚与丙烯酸作用制备改性水凝胶,并探讨温度、盐溶液及pH值对其溶胀性能的影响.实验结果表明,不同的反应物配比制备的水凝胶显现出不同的溶胀性能.升高温度水凝胶的溶胀率下降;二价阳离子比一价阳离子使水凝胶网络结构收缩明显,溶胀性能变得更差;pH值在5～9之间,由于系统的缓冲作用使水凝胶的溶胀性能保持相对稳定.     

磁性pH响应型纤维素水凝胶的制备及载药研究

利用沉淀聚合和原位共沉淀法制得四氧化三铁负载的聚(羟丙基纤维素丙烯酸酯-co-丙烯酸)(P(HPCA-co-AA)@Fe_3O_4)水凝胶.研究了羟基(—OH)与丙烯酰氯(AC)的摩尔比和反应时间对羟丙基纤维素(HPC)的乙酰基修饰度的影响,通过FT-IR、~1H-NMR等对产物进行了表征.以水杨酸钠为模型药物,研究了水凝胶在不同pH环境下对药物的可控释放行为.结果表明,水凝胶具有良好的pH响应性,在碱性环境下的溶胀行为使药物释放量明显大于酸性环境下.     

超弹性自修复导电水凝胶的制备及性能

为了延长导电水凝胶的使用寿命,基于席夫碱动态共价键的构建机理,在硼砂（BORAX）和氯化锂（LiCl）混合溶液中,采用丙烯酰胺、 N-2-氨基乙基丙烯酰胺盐酸盐（AEAM）和N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺（ASI）通过一步法制备了一种具有自修复功能的导电水凝胶,并对该水凝胶的红外、力学、导电等性能进行了表征。结果表明水凝胶内部形成了席夫碱结构;通过调整各组分质量比,水凝胶的断裂伸长率最高可达1 495.2%,拉伸强度最高可达328.9 kPa,电导率可达3.11 S/m,表明水凝胶具有较好的自修复功能。     

疏水性纤维素气凝胶的制备及性能研究

为了得到疏水性纤维素气凝胶,本实验以纤维素为原料,以甲基三甲氧基硅烷为改性剂,采用甲基三甲氧基硅烷/正硅酸乙酯/乙醇混合液浸泡纤维素水凝胶的方法,制备出疏水性纤维素气凝胶,同时采用正交试验的方法确定了最佳的制备工艺.     

水分散体系溶胶--凝胶法制备莫来石凝胶纤维的研究

以异丙醇铝、硝酸铝为铝源，正硅酸乙酯为硅源，采用水溶性体系溶胶-凝胶法合成了可纺莫来石溶胶，并在实验室制备了莫来石凝胶纤维；系统研究了原料配比、催化剂、纺丝助剂等因素对可纺性的影响，初步探讨了反应机理。     

新型超吸水性复合材料水凝胶电解质的制备

把膨润土/聚丙烯酸钠超吸水性复合材料浸入到电解质溶液中,制备了一种电导率为50 S.m-1的新型水凝胶电解质.实验表明,水凝胶电解质具有类似离子溶液的电导率,水凝胶电解质的电导率主要决定于它所浸入溶液的离子浓度、pH值和温度.超吸水性复合材料的吸水倍率对水凝胶电导率是具有重要的影响,但在一定的范围内,超吸水性复合材料的制备条件对水凝胶的电导率的影响较小.     

PLGA及PLGA-PEG-PLGA水凝胶的制备

本研究通过控制反应操作条件,优化了聚乳酸乙醇酸(PLGA)的合成工艺,缩短了制备时间,并能通过控制反应时间制备预期相对分子质量的PLGA;同时优化后的处理工艺,降低了溶剂残留毒害等级.还将不同相对分子质量PLGA(珨Mn≥2 000)与系列相对分子质量聚乙二醇(PEG)共聚,合成具有溶液-凝胶转换特性的PLGA-PEG-PLGA三嵌段共聚物,得到对应组成搭配规律,测出了相应水凝胶特性相图.     

纳米纤维素-聚乙烯醇复合凝胶的制备及表征

为了增强聚乙烯醇(PVA)凝胶,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-氧-自由基(TEMPO)氧化法制得直径4~10 nm、长径比达到100以上的纤维素纳米纤维(CNF),将CNF与PVA在水相中进行混合,并进一步添加硼砂、戊二醛交联制备增强型CNF-PVA复合凝胶材料。考察在不同交联剂的条件下CNF与PVA的质量分数对CNF-PVA复合凝胶黏弹性及其内部孔隙结构的影响。结果表明:硼砂交联的CNF-PVA复合凝胶的黏弹性随PVA质量分数的增加而增大,而其刚性随CNF含量的增大而提高,随CNF的增加CNF-PVA复合凝胶内部孔隙结构更为丰富,形成蜂窝状的多孔材料;戊二醛交联的CNF-PVA复合凝胶的黏弹性随PVA及CNF质量分数的增加而增大。因此,CNF的复合添加及交联能够有效改善PVA凝胶的力学性能及孔隙结构,达到增强效果。     

pH敏感抗菌水凝胶的制备及性能研究

用化学交联法合成了聚乙烯醇(PVA)/明胶凝胶,溶液吸附法制备了聚乙烯醇/明胶/山梨酸钾抗菌凝胶.利用FT-IR表征了凝胶的结构,研究了不同配比凝胶的溶胀性能,pH对凝胶溶胀性能的影响.考察了凝胶的载药率及在不同pH介质中的释药性.结果表明,原料配比对凝胶的平衡溶胀率有影响,PVA∶明胶质量比为6∶4的凝胶平衡溶胀率最高为632%;凝胶在酸性和碱性环境中均具有pH敏感性;凝胶中PVA质量分数越高,对山梨酸钾的吸附性越好,凝胶的释药性与其溶胀行为一致.     

聚乙烯醇水凝胶的制备及应用进展

综述了PVA水凝胶的制备进展,详细介绍了PVA水凝胶的最新应用研究。     

医用聚乙烯醇水凝胶的制备及性能

采用反复冷冻、融化的方法制备了不同浓度、相同循环次数的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和相同浓度、不同循环次数的PVA水凝胶。测试了PVA水凝胶的拉伸性能、溶胀率,再溶胀动力学。结果表明,拉伸强度随PVA含量的增加而增加;当浓度相同、循环次数不同时,再溶胀率随循环次数的增加而增加;当达到一个峰值时,随循环次数的增加而降低;当循环次数相同、浓度不同时,再溶胀率随浓度的增加而增加;当达到一个峰值时,随浓度的增加而降低。用物理交联和化学交联的方法制备了PVA/PAA互穿网络水凝胶,测试再溶胀行为,发现PVA/PAA互穿网络水凝胶具有温度敏感性。     

PVA水凝胶的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为原料合成了PVA水凝胶膜,同时以水杨酸(SA)为抗菌剂合成了具有抗菌作用的PVA/SA水凝胶膜,表征了其结构与性能,发现其透明度均达95％以上,在15℃时,纯PVA水凝胶溶胀度达33.64％以上,加入SA后溶胀度为29.66％.这两种膜具有一定的透气性,其透气系数均在0.4～0.5 m2/S·kPa之间,两种膜没有抗紫外线性能,紫外线透过率均高达95％以上.PVA/SA水凝胶膜抗菌性远远优于PVA水凝胶.考察了PVA水凝胶膜和PVA膜的缓释性能,发现PVA水凝胶膜的药物释放速度相对于PVA膜而言,释放速度更加平稳,明显优于PVA膜的缓释性能.     

超亲水纤维素/环糊精基聚电解质刷复合气凝胶的制备及对乳化油分离研究

现代工业生产中会出现大量油滴粒径微小、能够在水体中稳定且长期存在的乳化油,其难以被破乳分离,对土壤、水体有严重危害。本文通过反相悬浮法制备β-环糊精(β-CD)微球,利用原子转移自由基聚合(ATRP)的方法在β-环糊精微球上接枝阳离子聚合物刷聚[甲基丙烯酸(N,N-二甲氨基)乙酯](PDMAEMA),再将纤维素与环糊精基聚电解质刷进行复合制备具有超亲水性/水下超疏油的纤维素/环糊精基聚电解质刷(CE/β-CD-g-PDMAEMA)复合气凝胶。以水包油(O/W)型吐温80(Tween 80)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)乳化油为研究对象,考察了环糊精基聚电解质刷的添加量对乳化油分离效果的影响,实验结果表明:当环糊精基聚电解质刷添加量为5%时,对乳化油的分离效率高达98%,乳化油分离粒径由1μm降至50 nm以下。CE/β-CD-g-PDMAEMA复合气凝胶的制备工艺简单,分离效率高,对于乳化油的破乳分离具有潜在的工业应用价值。     

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。     

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.     

纤维素及纤维素纤维气凝胶的制备及其在油水分离中的应用研究进展

近年来,研究者们制备了各种吸附材料应用于溢油处理,其中气凝胶作为地球上最轻的合成固体,具有超低密度、高孔隙率和高比表面积等优点,在油水分离处理方面得到了广泛关注。纤维素作为一种廉价而丰富的天然聚合物,是制备气凝胶材料的良好原料。本文综述了纤维素气凝胶的制备方法、干燥方法以及疏水改性方法,并对纤维素气凝胶在油水分离领域的应用现状进行分析总结。     

壳聚糖基水凝胶的制备及溶胀性能研究

壳聚糖(CS)具有良好的生物相容性,易生物降解,无毒,是一种很有发展前景的医药材料。壳聚糖基水凝胶作为一种新型的可注射给药载体,药物的控制释放具有易控性、靶向性。以壳聚糖(CS)为基材,聚乙烯醇为第2组分,戊二醛为交联剂,制备了一系列壳聚糖基水凝胶,研究该水凝胶在水中的溶胀行为、溶胀动力学以及相关影响因素。结果表明,所制备的一系列壳聚糖基水凝胶的溶胀度均随着溶胀时间的增加而增大,至溶胀4.5h时,凝胶的溶胀度基本达到最大。溶胀动力学为一级动力学。随着CS/PVA凝胶质量百分比的增加,该类水凝胶溶胀速率和饱和溶胀度呈现出3个性质明显不同的区域。     

高弹性聚丙烯酰胺水凝胶的制备及拉伸性能研究

为了提高水凝胶的弹性性能,采用微凝胶法制备了高弹性的聚丙烯酰胺(PAAM)水凝胶.先采用沉降聚合法制备了PAAM微凝胶,再以此充当交联剂代替传统的化学交联剂和引发剂,制备了高机械性能的PAAM水凝胶.同时探讨了丙烯酰胺浓度、凝胶成型温度、微凝胶与水的体积比对PAAM水凝胶弹性性能的影响.结果表明:随着丙烯酰胺的浓度的增大,凝胶柱的弹性模量变大;随微凝胶成型温度越高,形成的水凝胶的弹性模量越小;当微凝胶与水的体积比为1︰1时,水凝胶的弹性模量较大,增加或减少微凝胶的量均会使得水凝胶的弹性模量变小.     

光交联羧甲基壳聚糖衍生物水凝胶的制备及性能研究

以叠氮基团的光耦合反应为交联反应制备了叠氮化羧甲基壳聚糖(AZ-CMCS)水凝胶。利用FT-IR红外光谱、1H-NMR核磁共振谱表征了AZ-CMCS的结构,使用紫外可见分光光度计和流变仪跟踪了AZ-CMCS凝胶的光交联过程,并验证了凝胶的可注射性.使用水接触角测试仪表征了凝胶的亲疏水性.以牛血清白蛋白(BSA)为模型药物研究了水凝胶在不同pH值下的药物释放性能,并研究了人胚胎肺成纤维细胞(MRC-5)在水凝胶上的生长情况.结果表明:通过紫外光照射可快速得到AZ-CMCS水凝胶,反应条件温和,易于控制;AZ-CMCS水凝胶具有较好的可注射性,且具有一定的pH响应性,其能够实现包载药物和药物控释的功能;此外AZ-CMCS水凝胶对细胞无毒,可作为细胞支架,具有较好的应用前景.