超临界二氧化碳中医用高分子材料的制备及表征

论文摘要

超临界二氧化碳具有无毒、无污染、不易燃、易挥发,并且临界条件温和(Tc=31.1℃,pc=7.38 MPa)等特点,是一种良好的绿色溶剂,可用于代替传统的挥发性有机溶剂。超临界二氧化碳不仅具有类似于气体的黏度和扩散系数,而且具有类似于液体的密度和溶解能力,当其用作溶剂时对物质的溶解能力可简单地通过改变温度和压力来进行调节。随着医学和材料学的发展,人们对材料制备要求日益提高,因此利用超临界二氧化碳开发制备医用高分子材料的绿色方法和清洁生产工艺,具有重要的科学意义和应用价值。本文以超临界二氧化碳为反应介质和发泡剂制备了一些医用高分子材料。具体研究工作如下:1.以甲基丙烯酸羟乙酯为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,在超临界二氧化碳中进行沉淀聚合,合成了聚甲基丙烯酸羟乙酯。通过改变单体、引发剂的用量,以及调节反应温度、反应压力和反应时间制备出干燥、白色的聚甲基丙烯酸羟乙酯粉末。实验发现可通过调节反应条件来制备不同分子量的聚甲基丙烯酸羟乙酯。2.以第一部分实验制备的聚甲基丙烯酸羟乙酯为材料,超临界二氧化碳为发泡剂,制备多孔组织工程支架材料。用粉态材料入釜,通过控制不同的溶胀时间,溶胀温度和降压速度,考察发泡条件对支架材材料力学性能和泡孔形态的影响。3.第三部分实验制备了多孔壳聚糖膜,并以其为基材,丙烯酸为单体,在超临界二氧化碳中进行接枝反应。通过改变引发剂浓度,单体浓度,反应压力和反应时间,制备了不同接枝率的pH响应型智能膜。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超临界流体及其性质
• 1.3 超临界二氧化碳及其性质
• 1.4 超临界二氧化碳与聚合物相互作用性质
• 1.5 超临界二氧化碳中聚合物的合成
• 1.5.1 均相溶液聚合
• 1.5.2 非均相聚合
• 1.6 超临界二氧化碳在微孔聚合物制备中的应用
• 1.7 本课题开展的意义和研究内容
• 第二章 甲基丙烯酸羟乙酯的沉淀聚合及表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2.2.2 聚甲基丙烯酸羟乙酯的合成
• 2.2.3 红外光谱分析
• 2.2.4 样品的形貌
• 2.2.5 样品的分子量测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 红外光谱
• 2.3.2 引发剂浓度的影响
• 2.3.3 单体浓度的影响
• 2.3.4 温度对反应的影响
• 2.3.5 压力对反应的影响
• 2.3.6 反应时间的影响
• 2.4 小结
• 第三章 聚甲基丙烯酸羟乙酯组织工程支架材料的制备及表征
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器
• 3.2.2 聚甲基丙烯酸羟乙酯的合成
• 3.2.3 PHEMA 组织工程支架材料的制备
• 3.2.4 PHEMA 玻璃化转变温度和熔点的测定
• 3.2.5 支架材料的扫描电镜（SEM）观察
• 3.2.6 孔隙率的测定
• 3.2.7 压缩强度的测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 PHEMA 的DSC 分析
• 3.3.2 温度的影响
• 3.3.3 压力的影响
• 3.3.4 溶胀时间的影响
• 3.3.5 降压速度的影响
• 3.4 小结
• 第四章 pH 响应型壳聚糖多孔膜的制备及表征
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂与仪器
• 4.2.2 壳聚糖基多孔膜的制备
• 4.2.3 壳聚糖基多孔膜接枝丙烯酸制备pH 响应型智能膜
• 4.2.4 红外光谱分析
• 4.2.5 CS-g-AA 膜的形貌观察
• 4.2.6 接枝率的计算方法
• 4.2.7 CS-g-AA 膜的水通量测试
• 4.3 结果与讨论
• 2 用量对CS 多孔膜的影响'>4.3.1 Si0₂ 用量对CS 多孔膜的影响
• 4.3.2 CS-g-AA 接枝膜的红外表征
• 4.3.3 引发剂浓度对接枝率的影响
• 4.3.4 单体浓度对接枝率的影响
• 4.3.5 反应压力对接枝率影响
• 4.3.6 反应时间对接枝率的影响
• 4.3.7 接枝率对CS-g-AA 接接枝膜形貌的影响
• 4.3.8 CS-g-AA 膜的pH 响应性表征
• 4.4 小结
• 参考文献
• 研究生工作期间发表和撰写的论文
• 致谢