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。

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.

LED固化环氧丙烯酸酯/聚乙烯醇双网络水凝胶海洋防污涂料的研制

采用聚乙二醇二缩水甘油醚与丙烯酸反应制备了环氧丙烯酸酯(PEGDGE-AA),然后通过LED固化制备了PEGDGE-AA/聚乙烯醇(PVA)双网络水凝胶海洋防污涂层,探讨了PEGDGE-AA与PVA配比对防污涂层的力学性能及吸水溶胀性能的影响,并研究了防污涂层在人工海水中对硅藻生长的影响和抗硅藻附着性能。结果表明:PEGDGE-AA/PVA双网络水凝胶的拉伸强度高于PVA单网络水凝胶,且随PEGDGE-AA含量的增加,双网络水凝胶拉伸强度及弹性模量增加,断裂伸长率下降,吸水率下降,其中PEGDGE-AA10PVA5双网络水凝胶的拉伸强度最高,拉伸强度在570 kPa左右,弹性模量为12.7 kPa,断裂伸长率为47.0%。人工海水模拟实验结果证明,水凝胶涂层的存在对小新月菱型藻的生长基本无影响,但能阻碍其附着在涂层表面,所制备的PEGDGE-AA/PVA双网络水凝胶具有较好的海洋防污能力。

一种新型壳聚糖/聚乙二醇丙烯酸酯复合水凝胶制备与性能研究

用天然壳聚糖接枝环氧聚乙二醇单甲醚和丙烯酰氯制备了大分子单体,采用核磁共振对合成单体进行了分析表征。合成的单体在光引发条件下制备了壳聚糖类大分子单体/聚乙二醇丙烯酸酯(PEGDA)复合水凝胶,研究了接枝度对该凝胶溶胀度、粘弹性、失重率的影响,电镜扫描对合成单体和水凝胶形态进行了表征。结果表明:壳聚糖上环氧聚乙二醇单甲醚和丙烯酰氯接枝率分别为16%和15%,所制备的复合水凝胶随着丙烯酰氯接枝度的提高,溶胀度、失重率逐渐降低。

蓝光诱导聚乙二醇二丙烯酸酯水凝胶的聚合交联动力学

为探明蓝光诱导聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)水凝胶聚合交联的动力学,系统地研究了光引发剂用量、单体用量及光照强度等因素对水凝胶聚合前驱液的蓝光聚合性能和凝胶化行为的影响。以樟脑醌(CQ)/N,N-二甲氨基苯甲酸乙酯(EDB)/二苯基碘金翁六氟磷酸盐(DPI)为三组分光引发剂,配制了PEGDA光聚合前驱液。以400~500 nm蓝光为辐照光源,采用光差示扫描量热法(Photo-DSC)和光流变系统(Photo-rheology)对PEGDA光聚合前驱液的聚合反应进行了监测。结果表明,水凝胶聚合前驱液的聚合速率(Rp)与CQ/EDB,DPI的用量和光照强度(I)的平方根,及PEGDA用量均呈线性增长关系。过高的引发剂和单体用量、光强均会影响这种线性关系。光流变行为表明,PEGDA水凝胶的凝胶转变反映了其黏弹性变化趋势,凝胶转变时间(tgel)与光引发剂用量、单体用量及光照强度均呈现指数降低关系。PEGDA水凝胶弹性模量与光照时间呈指数增长关系。不同条件下PEGDA水凝胶的理论终点弹性模量(G′∞)较为稳定,均位于1.1×10^(5)~1.5×10^(5) Pa的范围之内。

N-乙烯基-2-吡咯烷酮-丙烯酸共聚物/聚乙二醇半互穿网络水凝胶的合成及其药物缓释性能

以 N -乙烯基 -2 -吡咯烷酮 (NVP)、丙烯酸 (AA)及聚乙二醇 60 0 0 (PEG60 0 0 )为原料 ,N ,N -亚甲基双丙烯酰胺 (BIS)为交联剂 ,偶氮二异丁腈 (A IBN )为引发剂 ,采用自由基聚合法合成了乙烯基吡咯烷酮 -丙烯酸共聚物与聚乙二醇 (poly[NVP-AA] /PEG)半互穿网络 (semi-IPN )水凝胶。聚合物的 DSC分析表明材料属于非均相材料 ,体系中的 poly[NVP-AA]与 PEG部分相容。溶胀性能的测定显示材料对 p H敏感。利用上述聚合物为载体对抗癌药 5 -氟脲嘧啶 (5 -F U )进行包埋 ,分别在模拟的胃液和肠液 ,即 SGF和 SIF缓冲溶液中 ,3 7℃下进行体外释药研究。结果表明 ,随着样品中 PEG量的增加 ,释药曲线趋于平缓 ,释药周期变长 ,最终的平衡释药量减小 ;另外 ,聚合物交联度对释药性能的影响与释放介质有关 ,在 SIF缓冲溶液中 ,释药行为基本与交联度无关 ,而在 SGF缓冲溶液中 ,交联度越高 ,释药周期越长。

温度敏感聚丙烯酸盐/聚乙二醇互穿网络水凝胶的合成及重金属离子吸收

以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂采用新型两步水溶液聚合法合成出聚丙烯酸盐/聚乙二醇互穿网络(PAA/PEG IPN)水凝胶。对其溶胀性能进行了研究,结果表明,该水凝胶具有正温度敏感性,其LCST为25℃。基于聚丙烯酸盐与金属阳离子的络合作用,将该水凝胶用于重金属离子的回收。采用SEM、FTIR对其结构及表面形貌进行表征。

基于丙烯酸酯封端PCL-PEG-PCL光聚合水凝胶的合成与表征

以聚乙二醇为中心嵌段,经ε-己内酯开环扩链,进而用丙烯酸酯封端合成了大分子单体.其水溶液在光引发剂存在下,能被UV引发聚合形成水凝胶.通过对水凝胶结构表征和水凝胶质量分数、溶胀比等性能的分析表明:该大分子单体的水溶液在紫外光作用下能迅速聚合形成水凝胶,水凝胶吸水快,溶胀比大;可通过改变大分子中PEG链段的相对分子质量或不同链段相对分子质量的PEG的大分子共混来控制溶胀比.该水凝胶是一类可作为大分子药物控制释放的可生物降解材料.

坡缕石/聚乙二醇/丙烯酸水凝胶的合成及性能测试

在水溶液中,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,坡缕石(PGS)、聚乙二醇(PEG)和丙烯酸(AA)为原料,用辉光放电电解等离子体(GDEP)引发聚合技术一步制备坡缕石/聚乙二醇/丙烯酸(PGS/PEG/AA)水凝胶.对合成过程中GDEP的影响因素,如放电电压、放电时间进行了优化.探讨了水凝胶的溶胀动力学行为,研究了不同pH溶液、盐浓度对水凝胶胀率的影响以及反复吸液功能,初步测试了PGS/PEG/AA水凝胶对阳离子染料的吸附行为.结果表明,该水凝胶具有pH敏感性、盐敏感性和可逆溶胀-消溶胀行为,其对阳离子染料有较高的吸附量.

聚乙二醇/丙烯酸共聚水凝胶的制备及pH敏感性研究

采用热引发反应制备了聚乙二醇(PEG) 丙烯酸(AAc)共聚物水凝胶,研究了PEG与AAc比例、交联剂、引发剂含量及反应时间等因素对反应转化率和不同pH缓冲液对水凝胶溶胀比的影响。结果发现PEG AAc配比为(3∶7)～(4∶6)之间时,凝胶转化率较大;引发剂、交联剂含量分别为PEG和AAc总含量的0.5%和0.4%时,反应时间为5h,凝胶转化率较高;PEG∶AAc为6∶4时,水凝胶具有较明显的pH敏感性。

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%。

聚乙二醇二丙烯酸酯基透明凝胶电解质的制备及其性能研究

将三氟甲烷磺酸锂(LiCF3SO3)、碳酸丙烯酯(PC)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)以及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPAP)混匀后,采用紫外光固化法制备高分子透明凝胶电解质.其中,LiCF3SO3、PC、PEGDA和DMPAP的加入量是影响凝胶电解质电导率的四个主要因素,各因素分别设置5个水平,采用L25(54)正交设计进行试验,以凝胶电解质的电导率作为考察指标.通过极差分析,得出影响电导率的因素顺序为LiCF3SO3>PC>PEGDA>DMPAP,制备试验中LiCF3SO3、PC和PEGDA的最佳质量比为0.3∶3∶1.采用紫外-可见光谱仪、XRD、四探针电导率测定仪分别对凝胶电解质的光透过率、结晶程度和电导率进行了表征.结果表明,所制备的凝胶电解质具有较高的可见光透过率和电导率.通过在水中浸泡及外界自然环境下放置试验,测试表明所制得的凝胶电解质的稳定性较好.

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。

聚乙二醇/聚丙烯酸共混水凝胶的制备与表征

用热引发水溶液聚合法制备了聚乙二醇/聚丙烯酸共混水凝胶。研究了聚乙二醇(PEG)分子量、反应时间、引发剂含量对反应转化率的影响,并对其进行了溶胀度、DSC等的表征。结果表明随着PEG分子量的增加其转化率逐渐增大,随着反应时间的增加,凝胶转化率增大,当反应进行到5 h时,转化率基本不变,当PEG和AA的含量一定时,凝胶转化率随引发剂含量的增加而增大,当引发剂含量为PEG和AA总量的0.5%左右时,凝胶转化率最大。

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.

PEG作为成孔剂对聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶性能的影响

以PEG400,1000,6000为成孔剂,合成了一系列聚(N-异丙基丙烯酰胺co丙烯酸)水凝胶,研究了成孔剂分子量和数量对凝胶性能的影响.结果表明,聚乙二醇(PEG)分子充当成孔剂,不参与反应.PEG分子量越大,投料越多,所得凝胶孔的孔径越大,孔数目越多,在室温时可以容纳更多的水分子,因而溶胀率也越大.凝胶的大孔结构有利于水分子的进出,所以响应速率比普通共聚凝胶快.随着PEG分子量增大,孔数目增多,响应速率相应变快.

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。

聚丙烯酸盐水凝胶的制备

以丙烯酸镁和丙烯酸钙为单体,乙二醇二丙烯酸酯为交联剂制备了聚丙烯酸盐水凝胶,对其结构、形态和溶胀性能进行了研究.实验表明:聚丙烯酸盐水凝胶具有相互连通的孔洞结构;交联剂的用量是影响水凝胶溶胀速率和溶胀度的一个重要因素,当交联剂用量较低时,水凝胶显示出较快的溶胀速率和较大的溶胀度;聚丙烯酸盐水凝胶具有明显的温度敏感性和pH敏感性.