水凝胶的结构评价与环境敏感性研究

论文摘要

本文以聚乙二醇双丙烯酸酯（PEGDAC）作为交联剂制得聚丙烯酰胺（AAm）水凝胶,系统研究了单体AAm浓度、交联剂PEGDAC链长对凝胶反应中内环化程度的影响,及在不同条件下凝胶分数、溶胀度及其增长速率的变化规律。以辛基酚聚氧乙烯（7）醚丙烯酸酯（OP7-AC）作为疏水缔合单体在SDS存在的情况下通过胶束共聚合的方法制得具有力学强度的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物疏水缔合水凝胶[P（AA-AAM） HA-gels],研究了不同AA:AAm配比对P（AA-AAM） HA-gels拉伸应力、溶胀行为的影响,及SDS含量、AA:AAm比率、AA+AAm浓度、OP7-AC浓度等对凝胶透光率相变温度的影响。以长分子链聚乙二醇作为交联剂将可溶性聚合物马来酸酐—丙烯酸共聚物[P（MA-AA）]通过外交联酯化反应制得pH敏感水凝胶,研究了不同pH、离子强度下P（MA-AA）/PEG水凝胶的溶胀度及凝胶溶胀度对pH的响应速率和可逆性能。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 智能水凝胶
• 1.2.1 pH敏感性水凝胶
• 1.2.2 温度敏感性水凝胶
• 1.2.2.1 正向温度敏感水凝胶
• 1.2.2.2 逆向温度敏感水凝胶
• 1.2.3 光敏感性水凝胶
• 1.2.4 电场敏感性水凝胶
• 1.2.5 磁场敏感性水凝胶
• 1.2.6 盐敏性水凝胶
• 1.2.7 化学物质敏感性水凝胶
• 1.2.8 多重敏感水凝胶
• 1.3 水凝胶的制备
• 1.3.1 化学交联水凝胶
• 1.3.1.1 自由基聚合
• 1.3.1.2 辐射聚合
• 1.3.1.3 水溶性高分子的交联
• 1.3.1.4 互穿聚合物网络
• 1.3.2 物理交联水凝胶
• 1.3.2.1 离子间相互作用
• 1.3.2.2 结晶交联作用
• 1.3.2.3 氢键交联作用
• 1.3.2.4 疏水缔合作用
• 1.4 快速响应智能水凝胶
• 1.4.1 制备孔结构水凝胶
• 1.4.2 制备梳型接枝水凝胶
• 1.4.3 制备亚微米尺寸水凝胶
• 1.5 高强度智能水凝胶
• 1.5.1 拓扑结构水凝胶
• 1.5.2 双网络结构水凝胶
• 1.5.3 无机纳米复合水凝胶
• 1.5.4 高分子微球复合水凝胶
• 1.6 智能水凝胶的应用
• 1.6.1 药物控释
• 1.6.2 组织工程
• 1.6.3 物质分离
• 1.6.4 酶的固载
• 1.6.5 调光材料
• 1.7 研究思路与实验设计
• 参考文献
• 第二章 聚乙二醇双丙烯酸酯交联丙烯酰胺聚合研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 聚乙二醇双丙烯酸酯的制备
• 2.2.3 凝胶的制备与表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 理论分析
• 2.3.2 丙烯酰胺浓度效应
• 2.3.3 交联剂链长度效应
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 P（AA-AAm）疏水缔合凝胶力学性能和溶胀行为
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂和仪器
• 3.2.2 辛基酚聚氧乙烯基丙烯酸酯（OP7-AC）的制备
• 3.2.3 P（AA-AAm）缔合凝胶的制备
• 3.2.4 OP7-AC化学结构表征
• 3.2.5 力学性能测试
• 3.2.6 溶胀性能测试
• 3.2.6.1 室温下HA-gels在蒸馏水中的溶胀实验
• 3.2.6.2 HA-gels在不同温度、pH下的溶胀实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 OP7-AC的结构表征
• 3.3.2 P（AA-AAm）HA-gels的网络结构
• 3.3.3 机械性能
• 3.3.4 溶胀性能
• 3.3.4.1 蒸馏水中溶胀动力学
• 3.3.4.2 不同pH下凝胶溶胀行为
• 3.3.4.3 不同温度下凝胶溶胀行为
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 P（AA-AAm）疏水缔合凝胶温敏性研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂和仪器
• 4.2.2 P（AA-AAm）缔合凝胶的制备
• 4.2.3 透光率测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 尿素对凝胶相变的影响
• 4.3.2 AA:AAm摩尔比对凝胶相变的影响
• 4.3.3 AA+AAm浓度对凝胶相转变的影响
• 4.3.4 OP7-AC含量对凝胶相转变的影响
• 4.3.5 SDS含量对凝胶相转变的影响
• 4.3.6 相转变行为的可逆性
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第五章 P（MA-AA）/PEG水凝胶的制备及性能研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 试剂和仪器
• 5.2.2 P（MA-AA）的制备
• 5.2.3 P（MA-AA）/PEG水凝胶的制备
• 5.2.4 化学结构表征
• 5.2.5 溶胀度的测定
• 5.2.6 凝胶响应速率的研究
• 5.2.7 凝胶溶胀/消溶胀反复性研究
• 5.2.8 离子强度对凝胶溶胀度的影响
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 红外光谱分析
• 5.3.2 核磁共振分析
• 5.3.3 凝胶产量及凝胶分数
• 5.3.4 P（MA-AA）/PEG水凝胶pH敏感性
• 5.3.5 P（MA-AA）/PEG水凝胶对pH响应速率
• 5.3.6 溶胀-消溶胀循环对P（MA-AA）/PEG水凝胶溶胀性能的影响
• 5.3.7 离子强度对P（MA-AA）/PEG水凝胶溶胀度的影响
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第六章 结论
• 学术成果
• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT