自由基聚合法制备聚乙二醇双丙烯酸酯水凝胶

以过二硫酸胺(APS)/四甲基乙二胺(TMEDA)氧化-还原体系为引发体系,通过活性自由基溶液聚合法制备了交联网状聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)共聚物水凝胶支架,探讨了APS/TMEDA的引发聚合机理。研究结果表明,单体分子量越大,凝胶化时间越短,凝胶化时间随着PEGDA单体浓度的增大、温度的升高和加速剂用量的增大而减小。研究了不同单体浓度对水凝胶溶胀度及力学性能的影响,结果表明,单体溶液浓度越大,水凝胶的平衡溶胀率越小、压缩模量越强。

聚乙二醇双丙烯酸酯交联剂的合成工艺

研究了高吸水性树脂交联剂聚乙二醇双丙烯酸酯的合成工艺。结果表明:在丙烯酸1 mol、n(聚乙二醇)∶n(丙烯酸)=1∶3、环己烷15 mL、甲苯5 mL、催化剂对甲苯磺酸0.018 mol、反应温度90℃和反应时间8 h等试验条件下,产物收率96.7%(x);用优化条件下合成的交联剂制备聚丙烯酸钠高吸水性树脂,其吸水倍率690.2、吸盐水107.5、吸人工尿51.1、吸水速率10.1 s。

新型鼻腔填塞材料聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶的细胞相容性

背景:前期研究发现聚乙二醇双丙烯酸酯和壳聚糖形成的复合物可生物降解吸收,具有抗炎消肿能促进创面愈合作用,且生物相容性好,然而该复合物质地较脆,鉴于鼻腔解剖结构,需要一种具有力学支撑性能的材料来克服这种缺陷。目的:观察新型可降解吸收鼻腔填塞材料聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶的细胞相容性。方法:通过光交联将聚乙二醇双丙烯酸酯、壳聚糖、聚乙烯醇材料复合,形成聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶,根据国际通行医疗器械生物学评价标准采用直接解触法及间接浸提法评价其细胞相容性。(1)直接解触法:将聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶与小鼠成纤维细胞L929共培养24 h,观察形态变化;(2)间接浸提法:分别以100,50μL聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶浸提液及100μL RPMI1640培养液培养小鼠成纤维细胞L929,CCK-8法检测培养1-3 d的增殖及细胞毒性。结果与结论:(1)直接解触法:材料周围细胞形态呈伴突起的梭形或星形的扁平状结构,贴壁性生长,细胞饱满且折光性强,整体呈生长趋势,可见该材料生物相容性良好;(2)间接浸提法:随着时间的增加,含复合物水凝胶浸提液组细胞数量增加,细胞相对增殖率逐渐增加,细胞毒性为0至1级;(3)结果表明:聚乙二醇双丙烯酸酯复合物水凝胶材料具有良好的细胞相容性。

结冷胶与聚乙二醇丙烯酸酯双网络凝胶的制备及生物相容性评价

针对结冷胶脆性较大的问题,将聚乙二醇丙烯酸酯(PEGDA)引入结冷胶,通过紫外交联制备了结冷胶/PEGDA双网络凝胶,并对单组分凝胶和双网络凝胶的溶胀性能、微观形貌、拉伸力学性能、动态压缩性能和流变性能等进行比较.结果表明,双网络凝胶在类生理环境中具有较小的溶胀率和较好的尺寸稳定性,PEGDA的引入能够大幅度提高结冷胶的韧性,双网络凝胶的拉断伸长率可达340%,断裂能达1.01×103J/m2,与天然关节软骨相当.将成纤维细胞种植在凝胶内部进行体外三维立体培养,结果显示,细胞在凝胶内部生存状态良好,双网络凝胶的细胞负载率高于单网络结冷胶,说明该体系在生物医用领域具有良好的应用前景.

聚乙二醇双丙烯酸酯合成及其在高吸水树脂中的应用

探讨了以聚乙二醇和丙烯酸为原料采用溶剂法合成聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)的方法,并对其合成条件进行了优化.然后以PEGDA为交联剂,研究了其对聚丙烯酸高吸水树脂性能的影响.

聚乙二醇双甲基丙烯酸酯的合成与表征

采用甲基丙烯酸与聚乙二醇400直接酯化合成聚乙二醇双甲基丙烯酸酯,对阻聚剂的种类及用量、反应温度、反应时间、醇酸摩尔比、催化剂用量等因素对收率的影响进行了研究,并利用1HNMR和IR对产物结构进行了表征。结果表明,较佳的反应条件是:选用质量分数0.9%对羟基苯甲醚做阻聚剂,反应温度100℃,反应时间8h,醇酸摩尔比3.0,对甲苯磺酸质量分数为2.5%,在此条件下收率达到88.4%。

低色度聚乙二醇(200)双甲基丙烯酸酯的合成

以聚乙二醇(PEG-200)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,采用酯交换法合成聚乙二醇(200)双甲基丙烯酸酯大分子功能单体。考察了溶剂、催化剂、阻聚剂和脱色剂对酯交换反应的影响。结果表明,在酯交换反应中,溶剂环己烷能够降低反应温度,且易于脱出副产物甲醇。当m(环己烷)∶m(总反应液)=2∶5,m(碳酸钾)∶m(醇酯总质量)=8.5∶100,m(氢醌单甲醚)∶m(醇酯总质量)=1.1∶100和m(脱色剂A)∶m(醇酯总质量)=2.1∶100时,产率可达到80.2%,色度为50 APHA。

聚乙二醇(600)双丙烯酸酯的合成

讨论了以丙烯酸和聚乙二醇600为原料的合成聚乙二醇(600)双丙烯酸酯的方法,并对其中的溶剂、催化剂、脱色剂和阻聚剂的条件进行优化。

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。

PEGDA对环氧丙烯酸酯UV固化性能的影响研究

以EA(双酚A型环氧丙烯酸酯)作为基本预聚物、PEGDA(聚乙二醇双丙烯酸酯)为活性稀释剂、184光引发剂(1-羟基-环己基-苯基甲酮)和TPO[(三甲基苯甲酰基)二苯基氯化磷]为复配光引发剂,制备出一种UV固化胶。着重探讨了PEGDA含量对不同UV固化体系的黏度、Tg、模量、折光率、线膨胀系数、拉伸强度、断裂伸长率和接触角的影响。研究结果表明:PEGDA可有效降低体系黏度,PEGDA含量增加会降低体系的低温模量,同时提高了固化物的线膨胀系数。

聚丙烯酸钠吸水性树脂在减阻润滑中的应用

合成以聚乙二醇双丙烯酸酯为交联剂的聚丙烯酸钠吸水性树脂,研究了树脂用量对原油品质、润滑减阻性能的影响。结果表明:原油中加入树脂40～160μg/g,油品性质基本不变,减阻率20%以上;合成的交联剂和树脂经IR分析鉴定确认是目的产物。

紫外光共聚交联制备GelMA/PEGDA水凝胶

为避免物理交联明胶基水凝胶的热不稳定性,以及化学方法交联明胶基水凝胶存在的毒性,本文采用丙烯酰化的方法将甲基丙烯酸酐(MA)与明胶反应,在明胶分子链上引入双键结构,并且实现了紫外光照射引发甲基丙烯酰胺基明胶(GelMA)与聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)共聚交联制备水凝胶。研究了不同的MA加入量对明胶修饰度的影响,并对GelMA/PEGDA交联水凝胶理化性质进行了测试和分析。结果表明:体系中PEGDA含量增加,能释放更多的自由基,增加交联反应的活性和程度,使水凝胶形成更加致密的三维网络结构。并且GelMA/PEGDA交联水凝胶在37℃比GelMA交联水凝胶更加稳定。GelMA/PEGDA交联水凝胶将来有望成为组织工程的支架材料。

组织工程用PEGDA水凝胶材料低温等离子体接枝聚合

采用自由基聚合法合成了聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)共聚物水凝胶,材料表面在非反应性气体氩气气氛下进行等离子体表面处理,并在紫外光辐照条件下进行丙烯酰胺接枝共聚。红外谱图证明PEGDA/HEMA共聚物水凝胶上接枝了酰胺基团,材料的亲水性提高,等离子体表面处理后,材料表面形成含氧基团,氮原子含量增加。

含功能性羟基的温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶的制备及性能研究

采用两步合成路线合成了二缩三乙二醇单甲基丙烯酸酯 (TREGMA) ,并对其结构进行了表征 ;利用无皂乳液聚合法使N 异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)、TREGMA和N ,N 亚甲基双丙烯酰胺 (BA)交联共聚 ,制备了含有功能性羟基的温敏性微凝胶 .微凝胶的去溶胀性能研究表明 ,TREGMA的引入使得微凝胶的体积相转变温度得到提高 ,同时所制得微凝胶具有较好的温敏性 .该类微凝胶有望成为良好的生物医用材料 .

NIPAM单体及PEGDA/NIPAM共聚物的合成及表征

采用烯腈烷基化再部分水解的方法合成的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)单体,并利用红外光谱(FT-IR)、氢核磁共振谱(1HNMR)、质谱(MS)进行了表征。以IRGACURE2959为光引光剂,通过紫外光引发光聚合的方法合成了PEGDA/NIPAM共聚物水凝胶,并对共聚物进行FT-IR表征,探讨了凝胶的亲水性能。结果表明,NIAPM单体的FT-IR中含1657.7cm-1的羰基峰、1549.5cm-1氨基上的氢峰、1367.5cm-1的异丙基上的振动氢峰和1621.2cm-1的烯烃双键峰,1HNMR中含δH7.9亚胺基的活泼氢峰及双键中同碳位、顺式位和反式位的氢峰及异丙基特征峰,MS表明m/z=112为分子离子峰,结果符合NIPAM结构式;聚合物FT-IR表明,双键的特征峰减弱,双键打开合成了PEGDA/NIPAM共聚物;随着NIPAM单体含量的增大,共聚物的接触角减小,平衡溶胀率增大,亲水性增强。

PEGDA/NIPAM共聚物水凝胶的溶胀性能及体积相变研究

以IRGACURE2959为光引发剂,聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGAD)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,通过紫外光引发光聚合合成了PEGDA/NIPAM共聚物水凝胶.研究了不同单体质量比凝胶材料在不同温度和pH值下的溶胀性能,测试凝胶在不同温度水中的体积相变.研究结果表明,水凝胶的平衡溶胀率随着NIPAM质量浓度增大而增大,随着环境温度的升高而减小,随着环境pH的增大而增大;NIPAM引入后,随着温度升高达到凝胶低临界溶解温度(LCST)时,凝胶平衡溶胀率及溶胀比减小明显加快,发生体积相变;随着NIPAM质量浓度的增大,凝胶溶胀饱和率减小,凝胶具备良好的延缓溶胀性能.

透明质酸/胶原蛋白/聚乙二醇复合水凝胶的研究

针对透明质酸、胶原蛋白水凝胶力学性能差的问题,采用两步交联法将透明质酸、胶原蛋白与聚乙二醇双丙烯酸酯制备成一种兼具生物相容性和高强度的复合水凝胶.研究制备了具有相同胶原蛋白和聚乙二醇双丙烯酸酯质量分数,不同透明质酸质量分数的水凝胶,从微观结构和力学强度调控了复合水凝胶的理化性能,并用LG赖氨酸对复合凝胶进行改性.SEM结果表明,三元复合水凝胶具有蜂窝状的内部结构,孔径范围在80~180μm,赖氨酸浓度达40mmol/L时,水凝胶的压缩模量达414kPa,是改性前模量的19倍.细胞毒性和体内植入实验表明该水凝胶浸提环境对细胞生长无明显抑制作用,产生较低的免疫排斥反应,有望用于软骨等组织的修复.

光交联N-丙烯酰氨基葡萄糖/PEGDA水凝胶的制备及表征

采用紫外光交联技术制备可原位成型的N-丙烯酰氨基葡萄糖(AGA)/聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)水凝胶.通过核磁共振氢谱考察凝胶成型过程中AGA/PEGDA体系组成的变化,采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜等表征了冷冻干燥凝胶的化学组成和表面形貌,同时考察了光引发剂质量浓度、AGA和PEGDA用量对水凝胶溶胀率和交联产率的影响.结果表明:氨基葡萄糖单元被成功引入到PEGDA凝胶网络中;光引发剂质量浓度为0.6 g/L时,AGA/PEGDA体系的交联产率最佳;AGA用量增加会引起体系交联产率下降,而随PEGDA用量增加,体系交联产率呈先下降后升高的趋势;AGA和PEGDA用量的增加都会导致凝胶溶胀率下降,AGA用量的增加还将使凝胶表面出现皱褶.

聚乳酸预聚物/聚乙二醇二丙烯酸酯薄膜的制备及性能研究

以聚乳酸预聚物(LAOG)和不同分子量的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为原料,采用安息香双甲醚(651)和二苯甲酮(BP)为光引发剂,通过LED紫外辐照制备了系列LAOG/PEGDA薄膜,并对薄膜进行FT-IR、凝胶含量、WAXD、DMA和力学性能测试与分析。结果发现,651具有比BP更好的光引发效率,当其添加量仅为0.2%(w)时,LAOG/PEGDA体系固化成膜所需的紫外辐照时间可短至0.1 s,表明本方法具有实现LAOG/PEGDA薄膜高效快速制备的潜力。

纳米复合聚合物电解质的新型制备方法及其性能

以含有纳米SiO2 的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为单体, 加入液态电解质, 通过紫外光辐射固化制备了凝胶态纳米复合聚合物电解质(NCPE)。含有纳米SiO2 的PEGDA单体是以水性硅溶胶为原料, 通过一个溶剂交换过程制备的, 与此同时纳米SiO2 的表面通过加入甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MAPTMS)进行改性, 使其表面具有可以参与光固化的丙烯酸酯基团。与用不含纳米粒子的PEGDA单体制备的凝胶态聚合物电解质相比, 纳米复合聚合物电解质的电导率更高, 尤其是电化学稳定性和界面稳定性有明显提高。