丙烯酸与海藻酸钠共聚制备耐盐性高吸水树脂

用过硫酸钾作引发剂、通过水溶液聚合法制得了聚 (丙烯酸盐 -海藻酸钠 )耐盐性高吸水树脂 .研究了海藻酸钠及引发剂用量 ,中和度及复合碱的配比等对吸水率及凝胶强度的影响 .结果表明 ,制得的吸水剂在室温下 3 0 min吸蒸馏水和质量分数为 0 .9%氯化钠水溶液分别约为其自身质量的 1 0 0 0倍和 85倍 。

聚甲基丙烯酸钠-海藻酸钠共混微球的制备及其形态研究

[目的]以聚甲基丙烯酸钠(PMAA)与海藻酸钠(SA)共混来制备共混微球,以提高海藻酸钠微球在模拟肠液环境中溶胀度以及能够保持形态的时间。[方法]首先采用自由基聚合法制备聚甲基丙烯酸水凝胶,然后通过凝聚相分离法制备PMAA-SA共混微球,研究PMAA浓度、SA浓度、CaCl2浓度以及PMAA和SA的体积比对共混微球形态、粒径、分布以及对所制共混微球的溶胀情况的影响。同时,通过扫描电子显微镜,观察共混微球的内部形态及外部形态。[结果]当PMAA浓度为4.0%,SA浓度4.0%,CaCl2浓度大于5.0%时,可制得外观形态良好的共混微球,并且PMAA与SA体积比为1∶1和1∶4时具有重要的意义。[结论]以聚甲基丙烯酸钠与海藻酸钠共混来制备的共混微球在模拟肠液中溶胀后能够保持形态的时间提高1倍,达到40 h。这对于药物的释放具有重要的意义。

聚丙烯酸/海藻酸钠高吸水性树脂的制备及生物降解性能

用过硫酸钾(KPS)作引发剂、通过水溶液聚合法制得了可生物降解的聚丙烯酸盐/海藻酸钠高吸水性树脂.研究了海藻酸钠(SPM)及引发剂用量、丙烯酸(AA)中和度(Dn)、聚合反应温度(T)等因素对树脂吸水率的影响以及树脂的生物降解性能.当海藻酸钠的质量分数WSPM为1.5%,过硫酸钾的质量分数WKPS为0.15%,中和度为65%,反应温度为70℃时,共聚物蒸馏水的吸水率为812g·g-1,生理盐水的吸水率为79g·g-1,且能被土壤和特定微生物降解,在土壤中60d的降解率达17.36%.

pH值对高吸水树脂聚(丙烯酸盐-丙烯酰胺)吸液吸附性能影响

考察了溶液pH值对聚丙烯酸（盐）／丙烯酰胺高吸水树脂（PAAAM树脂）吸液性能和吸附Cu^2＋和Fe^3＋的影响．结果表明：（1）在蒸馏水中，当pH值从2增加到4时，PAAAM树脂的吸液倍率迅速增加；当pH值在4～10时，吸液倍率基本不变；在pH≥10时，吸液倍率迅速减小．在NaCl、Na2SO4和Na3PO4溶液中，当pH值从2增加到3时，三种电解质溶液中的吸液倍率相同；在pH值为3到12时，吸液倍率逐渐增加，且按盐溶液顺序QNaCl〈QNa3PO4〈QNa2SO4变化；当pH=12时，各电解质溶液中吸液倍率均达最大；当pH再增加时，吸液倍率逐渐减小．（2）当溶液pH值在2．31至4．15之间时．PAAAM树脂对Cu^2＋的吸附量随pH的增加而增大；溶液pH为1．0至2．07时，PAAAM树脂对Fe^3＋的吸附量随pH的增大而增大．

聚苯乙烯磺酸钠与季鏻盐表面活性剂复合物的结构调控及其抗菌性能

发展非抗生素抗菌策略在减少医疗器械相关的细菌感染并降低对抗生素的过度依赖方面具有重大意义。对医疗器械表面进行功能化,赋予其抗菌性能是非抗生素抗菌所采用的常用方式。聚电解质-表面活性剂复合物的醇溶、水不溶的特点使其在构建抗菌涂层方面具有操作简单、不受器械结构限制的优点,有望应用于各种医疗器械的表面功能化。本文通过构建不同烷基链长季鏻盐表面活性剂与聚苯乙烯磺酸钠聚阴离子复合物,系统研究了复合物在水溶液中的组装行为以及所制备复合物涂层的抗菌性能与表面活性剂组分疏水碳链长度之间的内在关联。通过浊度、等温滴定量热法等测试手段对聚苯乙烯磺酸钠与3种三丁基烷基季鏻盐表面活性剂在水中的组装过程进行了分析,结果表明增加表面活性剂烷基链长将促进聚电解质-表面活性剂复合物形成。通过在常用医疗器械材料表面构建复合物涂层,对比了3种复合物对两种模型菌种的抗菌性能。对于以金黄色葡萄球菌为代表的革兰氏阳性菌,所制备的3种复合物涂层的杀菌率分别为42.9%、99.97%和99.99%,随着表面活性剂烷基链越长而提高;对于大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌,随着表面活性剂烷基链长度增加,单独季鏻盐表面活性剂的抗菌性能增强,而其对应复合物涂层的抗菌性能有所下降,杀菌率分别为99.3%、92.3%和64.8%。以上结果表明,通过优化结构,此类聚电解质-表面活性剂复合物涂层有望用于减少医疗器械相关感染。

耐盐型聚丙烯酸钠高吸水树脂的合成研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用反相悬浮乳液聚合法合成了丙烯酸(AA)-丙烯酰胺(AM)-2-丙烯酰胺基辛烷基磺酸钠(NaAMC8S)三元共聚高吸水树脂,研究了引发剂含量、交联剂含量、AA中和度对树脂吸液性能的影响。结果表明:磺酸基单体NaAMC8S的加入显著提高了吸水树脂的盐水吸收能力,当引发剂含量为0.2%,交联剂含量为0.02%,中和度为75%,加入NaAMC8S为0.5%时,共聚树脂吸自来水的量为601mL/g,吸0.9%Nacl水溶液的量为154mL/g。

聚乙二醇二丙烯酸酯改性海藻酸盐纤维的结构与性能

为提高海藻酸钠(SA)纤维的强度,以SA为第1组分,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为第2组分,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,水为溶剂,采用"一锅法"经自由基聚合反应制得具有半互穿网络结构的纺丝液;以氯化钙水溶液为凝固浴,采用湿法纺丝工艺制备得到具有PEGDA化学交联和SA离子交联双网络互锁结构的SA/PEGDA复合纤维。采用数显黏度计、电子单纤强力仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等对纺丝溶液的流动性能和改性纤维的化学结构、力学性能、结晶性能及表面形貌等进行表征。结果表明,随着柔性大分子链PEGDA的引入,纺丝液表观黏度大幅降低,当PEGDA质量分数为15%,表观黏度由纯SA溶液的7.53 Pa·s降至1.00 Pa·s;1倍牵伸下,PEGDA质量分数为10%时,SA/PEGDA复合纤维断裂强度达到最大值2.64 cN/dtex,相比于纯SA纤维提高了21.1%;SA/PEGDA复合纤维内部分子链主要以非晶聚集态形式存在,随着PEGDA含量的增加,纤维内部微晶区的比例增大;PEGDA的引入使SA/PEGDA复合纤维表面沟槽宽度略有降低,表面原纤化结构减少,表面变得更为致密光滑。

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水剂的制备及应用性能的研究

用反相悬浮聚合法合成了丙烯酸-丙烯酰胺共聚物[P(AA-AM)]高吸水性树脂.讨论了其在蒸馏水及NaCl水溶液中的吸液性能,通过对滤液电导率的测定探讨了高吸水树脂吸盐水的机理.分别研究了在不同离子强度下NaCl、CuCl2、FeCl3和MgCl2、CaCl2、BaCl2以及KCl、KBr、KI水溶液中的吸液性能;以及在相同离子强度的不同盐溶液中的吸液性能.另外,研究了温度对树脂吸收性能的影响以及树脂的保液性能.结果表明,①随离子强度的增加吸液倍率显著下降;等离子强度下多价阳离子的存在使吸液倍率急剧减少;而同一主族阴离子的钾盐溶液中,当离子强度相等时,吸液倍率按阴离子半径从大到小的顺序依次降低,但差别很小.②高吸水性树脂中的非离子型单体的引入有利于提高树脂的抗盐性以及对不同种类盐的稳定性.在蒸馏水中,吸收倍率随温度升高而降低;但在质量分数3%的NaCl水溶液中,吸收倍率随温度的升高而升高.③合成的该高吸水性树脂具有很好的保液性能.

聚N-异丙基丙烯酰胺/海藻酸钠-核/壳结构微凝胶的制备与性能研究

选用Ca2+交联的海藻酸钠(SA)为壳,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联合成的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)微凝胶为核,采用预凝胶法合成PNIPAM/SA-核/壳结构微凝胶。结果表明:当表面活性剂(SDS)用量为1%(摩尔百分数,下同),交联剂用量为2.5%时,得到稳定粒径大小的PNIPAM微凝胶。在PNIPAM/SA-核/壳结构微凝胶的合成过程中,不同的核/壳用量也影响最终的粒径大小。研究发现,当PNIPAM用量为20mL,SA用量为0.1g时,可以得到较小粒径的核/壳结构微凝胶。微凝胶的性质通过激光粒度分析仪(DLS)和透射电子显微镜(TEM)进行表征。

海藻酸钠-壳聚糖复合膜中溶氧扩散性能研究

氧气在微胶囊膜中的扩散行为将直接决定微囊内细胞的生长代谢行为。以海藻酸钠-壳聚糖聚电解质复合平板膜为研究模型,利用渗透池法,重点考察溶氧在膜中的扩散行为及其影响因素。结果显示:复合膜的扩散系数和孔隙率均低于海藻酸钙,复合膜中溶氧扩散系数为(7～13)×10 10m2 s 1,为水中的23.3%～43.3%,孔隙率为93%～97%;扩散系数随海藻酸钠特性黏度的增大而减小,随壳聚糖分子量的增大而减小。微胶囊膜是氧传质主要的阻力部位,孔隙率、三维结构和材料极性是影响扩散性能的重要因素,改变海藻酸钠特性黏度和壳聚糖分子量可以改变膜孔隙率、结构和材料极性,进而调节膜扩散性能。

壳聚糖-海藻酸钠包被猪血红蛋白微囊的制备

采用乳化凝胶法研制壳聚糖-海藻酸钠包被的猪血红蛋白微囊.结果表明:壳聚糖-海藻酸钠-血红蛋白微囊具有较佳的形态和较小的粒径,平均粒径1μm,且具有相对较窄的高斯分布;血红蛋白在微囊中包埋率超过90%,从微囊中持续释放时间达1个月以上.壳聚糖-海藻酸钠-血红蛋白微囊有望成为可供静脉注射用的具有缓释作用的人工携氧治疗剂.

魔芋葡甘聚糖-海藻酸钠载药凝胶微球释药研究

目的:考察不同制备条件对魔芋葡甘聚糖-海藻酸钠载药凝胶微球释药的影响,并对其释药机制进行初步研究。方法:采用滴制法制备凝胶微球,建立体外分析方法,考察多糖浓度、复配比例、加药量对微球释放的影响,绘制释药曲线,并对其进行释药方程拟合,分析释药机理。结果:微球的释药速率随着多糖总浓度、海藻酸钠比例的增大而增加,加药量较小时,释药速率较快,完全释放所需时间较短。释药曲线与一级动力学方程拟合度最高。结论:采用滴制法制备凝胶微球,方法简便易操作,2 h内可基本释放完全,释放机制可用一级动力学方程进行评价。

半互穿网络聚丙烯酸高吸水树脂的合成及性能

采用过硫酸钾 (KPS)为引发剂 ,以溶液聚合的方法制备了丙烯酸羟丙酯与 2 -丙烯酰胺基 - 2 -甲基丙磺酸共聚物 (P(HPA/AMPS) )。以P(HPA/AMPS)为互穿聚合物 ,KPS为引发剂 ,N ,N′ -亚甲基双丙烯酰胺 (MBA)为交联剂 ,用溶液聚合法制备了以交联聚丙烯酸钠为基质的互穿网络型高吸水树脂。研究了互穿聚合物P(HPA/AMPS)对高吸水树脂吸水能力的影响。结果表明 ,互穿聚合物的加入能有效提高聚丙烯酸钠吸水树脂的耐盐性及吸水能力 ,互穿聚合物的用量及组成对高吸水树脂的耐盐性及吸水能力有较大的影响。当P(HPA/AMPS)用量为 2 .4 % ,组成为n(HPA) /n(AMPS)为 0 .5时 ,合成的PSA -IP -P(HPA/AMPS)高吸水树脂具有最佳吸水能力 ,其吸去离子水量为 2 0 75ml/g,吸生理盐水量为 115ml/g ,分别比PSA高 36 .1%和 35 .3%。

聚乙二醇-海藻酸钠水凝胶构建新型组织工程瓣膜支架

目的利用聚乙二醇-海藻酸钠水凝胶交联去细胞瓣膜构建组织工程瓣膜支架,并研究其生物学和生物力学性能。方法由聚乙二醇-海藻酸钠水凝胶交联去细胞瓣膜制备复合支架瓣膜,由戊二醛与瓣膜交联制备戊二醛交联瓣膜,通过组织学染色,扫描电镜,细胞增殖实验,生物力学测试研究复合支架瓣膜的生物学以及生物力学性能,并与戊二醛交联瓣膜进行比较。结果组织学染色显示去细胞瓣膜表面能够紧密结合聚乙二醇-海藻酸钠水凝胶。大体观察结果显示聚乙二醇-海藻酸钠水凝胶不会对去细胞瓣膜的外观产生明显变化。扫描电镜结果显示复合支架瓣膜比戊二醛交联瓣膜表面具有更多粗糙的微结构。细胞增殖实验表明复合支架比戊二醛更有利于细胞的生长和增殖。力学性能试验表明复合支架瓣膜的最大应变较戊二醛交联瓣膜显著增大。结论聚乙二醇-海藻酸钠水凝胶交联去细胞瓣膜构建的复合组织工程瓣膜具有良好的生物学和生物力学性能,比目前临床上使用的戊二醛交联瓣膜生物学性能更好,具有成为下一代瓣膜替代物的潜力。

可注射葡萄糖酸内酯-海藻酸钠/β-磷酸三钙-聚乙二醇复合水凝胶支架的性能评价

背景:可注射海藻酸钠水凝胶可以通过非侵入性或微创方式修复骨缺损,但力学性能欠佳,聚乙二醇基水凝胶具有弹性,将材料复合有望提高水凝胶支架的机械性能及细胞生物相容性。目的:探索葡萄糖酸内酯-海藻酸钠/β-磷酸三钙-聚乙二醇复合水凝胶的理化性能,以及对鼠骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响。方法:以葡萄糖酸内酯为交联剂,分别制备葡萄糖酸内酯-海藻酸钠/β-磷酸三钙-聚乙二醇水凝胶(交联剂的浓度分别为5,10,20 g/L,依次记为A、B、C组)与葡萄糖酸内酯-海藻酸钠/β-磷酸三钙水凝胶(交联剂的浓度为10 g/L,记为D组),表征4组水凝胶的形态、机械性能与凝胶时间。将SD大鼠骨髓间充质干细胞分别与4组水凝胶共培养,利用CCK-8法检测细胞增殖,Live/Dead荧光染色观察细胞存活情况,Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色检测成骨分化情况。结果与结论:①扫描电镜下,A、B、C组可见类似黏结性的丝状结构,A组孔径分布不均匀,B组孔径分布均匀且孔隙率高,C组孔隙率高但孔径大小不一,D组孔径分布不均且孔隙率低。②理化性质:B组的压缩应力高于D组(P<0.05),并且随着交联剂浓度的增加,A、B、C组支架的压缩应力增强(P<0.05);压缩50%后水凝胶的大体观显示,压缩后D组有较大裂纹,B组仅有较小裂纹;A、B、C组凝胶时间随加入交联剂浓度的增加而缩短,B组凝胶时间较D组稍延长(P<0.05)。③CCK-8实验检测显示,A、B组的细胞增殖速率高于C组(P<0.05),B组高于D组(P<0.05);Live/Dead染色显示,各组细胞存活率均较高,但C组死细胞较其他3组多。④免疫细胞化学染色显示,A、B、D组细胞呈多角形,C组细胞部分呈圆形,B组绿色荧光强度较其他3组高,且细胞骨架和微丝的形态及细胞数量也优于其他3组。⑤结果表明,葡萄糖酸内酯-海藻酸钠/β-磷酸三钙-聚乙二醇水凝胶具有良好的机械性能和稳定性,其中以10 g/L葡萄糖酸内酯制备的水凝胶能有效促进鼠骨髓间充质干细胞的增殖和分化。

碱性离子液体催化金属调节的甲基丙烯酸甲酯的电子转移活化原子转移自由基聚合

通过电子转移活化原子转移自由基聚合（AGET ATRP）,以2-溴代异丁酸乙酯（EBiB）为引发剂、维生素C（VC）为还原剂.以碱性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化盐（[Bmim][OH]）分别和FeCl3＆#183;6H2O、CuCl2及RuCl3形成的配合物为催化剂催化甲基丙烯酸甲酯（MMA）的本体和溶液聚合.催化量的[Bmim][OH]即可提高聚合速率,并且得到相对分子质量分布可控的PMMA （Mw/Mn为1.20～1.40）.研究了[Bmim][OH]的加入量对聚合速率和相对分子质量分布的影响,3种催化体系催化性质通过循环伏安曲线表征.扩链反应证明了碱性离子液体催化甲基丙烯酸甲酯的聚合为“活性”/可控自由基聚合.碱性离子液体良好的溶解性使其成为活性自由基聚合的良好催化剂.

低皂高稳丙烯酸酯单体细乳液的制备 Ⅰ.乳液稳定性影响因素

研究在低乳化剂浓度 (约 0 .2 %,基于水 )条件下 ,丙烯酸酯细乳液稳定性的影响规律及高稳定细乳液的制备方法。结果表明乳化剂的优劣顺序为十六烷基硫酸钠 >十六烷基三甲基溴化铵 >十二烷基硫酸钠 >十二烷基聚十五氧乙烯醚 ;与乳化剂碳链长度相近的助乳化剂优于其他助乳化剂 ;当用搅拌乳化时脂肪醇优于同碳链的烃 ,当用超声波乳化时 ,结果相反 ;加分散相前的分散强度愈高 ,时间愈长 ,乳液稳定性愈高 ;加分散相后的乳化强度一定时 ,乳液稳定性有一最大值 ,达到最大稳定性的时间有一最佳值 ,乳化强度愈高 ,这一最大值愈大 ,达到最大值所需时间愈短 ;分散相水溶性愈大的乳液稳定性愈差 ;乳化与贮存温度也对乳液稳定性有很大影响。

海藻酸钠固定化α-淀粉酶的研究

以海藻酸钠为载体,采用包埋交联法制备固定化α-淀粉酶,通过单因素试验和正交试验确定最优的固定化α-淀粉酶的条件。利用聚乙二醇4 000作为制孔剂,进一步制备具有多孔结构的固定化酶。结果表明,最优工艺为海藻酸钠1.6%,α-淀粉酶0.4%,羧甲基纤维素钠0.2%,CaCl22%,在此条件下,固定化α-淀粉酶的固定效率可达92.43%。在体系中添加浓度为2.5%的聚乙二醇4 000能使酶活性提高37.61个百分点,得到的固定化酶的温度稳定性以及pH稳定性均优于游离酶。

海藻酸钠-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺吸水树脂的制备及其性能

目前高吸水性树脂研究较多的是均聚物,但随着其发展,某些产品的不足之处也逐渐凸显出来,如成本太高、强度不够、吸水速率慢、吸水量低、耐盐性能不好、保水性能不好等,可以采用两种或多种单体共聚合,也可采用接枝共聚或添加廉价填料等方法来改善高吸水性树脂的综合性能及降低生产成本。以丙烯酸为单体,海藻酸钠为接枝物,添加高岭土、丙烯酰胺,通过溶液聚合法制备了复合型耐盐高吸水性树脂。研究了海藻酸钠、高岭土、引发剂、交联剂用量对材料耐盐的影响,制备出在蒸馏水、0.9%NaCl中吸水倍率分别达到895g/g、85g/g的样品。研究了海藻酸钠-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚制备高吸水树脂的吸水性能。结果表明,以过硫酸钾为引发剂,反应温度65～75℃,丙烯酸中和度为60%,反应时间4h,引发剂用量0.8%～1.2%,高吸水树脂具有较高的吸水能力;随交联剂用量增大,高吸水树脂的吸水能力下降;随反应温度升高、反应时间延长、丙烯酸中和度增大、引发剂用量以及交联剂用量增大、反应单体浓度升高,海藻酸钠-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物高吸水树脂的耐盐性明显增强。采用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)等方法对产物的内部结构、表面结构进行了表征。

可生物降解海藻酸钠高吸水性树脂的性能与结构

用土壤掩埋法和微生物降解法对聚丙烯酸盐/海藻酸钠高吸水性树脂的生物降解性能进行了研究,结果表明,树脂能被土壤和微生物降解,海藻酸钠含量为10%的树脂在土壤中埋置60 d后降解率达37.6%,在芽孢杆菌培养液中60d的降解率则超过50%,且降解速度随海藻酸钠含量的提高而加快。TG表明,树脂的热稳定性较好。IR初步表明,树脂为丙烯酸盐与海藻酸钠的接枝共聚物。