聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶的溶胀性能研究

探讨了用辉光放电电解等离子体引发制备的聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)(P(AM-co-AA))水凝胶的溶胀动力学行为,研究了pH、温度和盐溶液浓度对平衡溶胀率的影响.结果表明,20℃时,P(AM-co-AA)水凝胶在蒸馏水中4h达溶胀平衡;溶胀过程遵循non-Fick溶胀扩散行为;该水凝胶具有pH敏感性和盐敏感性;在pH=6.4和pH=2.0的溶液中具有可逆溶胀-消溶胀开关行为;在单价阳离子盐溶液中的平衡溶胀率比二价阳离子溶液中的更高.

聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯水凝胶载药(类软骨)膜的制备及性能

背景:聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯载药生物材料既有优异的生物学功能,又能释放药物,是一种潜在的组织工程支架材料和缓、控释药物载体材料。目的:观察布洛芬-聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯水凝胶膜表面形态、吸水膨胀性能及缓控释性能。设计、时间及地点:体外观察实验,于2008-01/05在福建医科大学药学院药学综合实验室完成。材料:甲基丙烯酸-2-羟乙酯为Aldrich Chemical Company产品;布洛芬为山东新华制药股份有限公司产品;过硫酸铵为广东省化学试剂工程技术研究开发中心产品;N-N’-亚甲基双丙烯酰胺为苏州市化工研究所有限公司产品。方法:选甲基丙烯酸-2-羟乙酯为单体、过硫酸铵为引发剂、N-N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、布洛芬为模型药物水相聚合,通过分步法和同步法导入药物。主要观察指标:光学显微镜和扫描电镜观察凝胶膜的表面形态;水溶液法测定凝胶膜的膨胀性能,拟体液环境中测定凝胶膜的释药特征。结果:含有N-N’-亚甲基双丙烯酰胺的水凝胶膜表面褶皱和沟痕更少,整体面光滑。随着交联剂加入量增加,吸水溶胀度减小,水凝胶膜形成体型结构的趋势增大。不论是同步法还是分步法所制的载药水凝胶膜,其释药达到平台的时间都比未加入交联剂的凝胶膜要长,但同时也发现在交联剂加入后,膜的载药量在减少,综合各因素以N-N’-亚甲基双丙烯酰胺含量7.5g/L为较佳方案。结论:水凝胶膜表面形态理想,导入药物后的载药膜具有良好的膨胀性能和更优秀的缓、控释特征。

聚乙烯醇基水凝胶聚合物电解质超级电容器的研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)作引发剂引发交联聚乙烯醇(PVA)-戊二醛(GA)制备水凝胶聚合物电解质并组装成超级电容器.分别由红外光谱、交流阻抗、循环伏安与恒电流充放电测定该凝胶聚合物电解质及超级电容器的电化学性能.结果表明,该聚合物电解质电导率可达1.23 mS/cm(室温).而且,以1.0 gAMPS引发0.05 mL GA(5%)与1.0 g PVA交联,制得的凝胶聚合物电解质超级电容器比电容可达139 F/g,50次充放电后其值仍在80%以上.

聚甲基丙烯酸/丙烯酰胺pH敏感凝胶的合成与溶胀行为研究

以单体丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸(MAA),交联剂N-N′亚甲基双丙酰胺(BIS)为原料,通过自由基共聚合成了聚甲基丙烯酸/丙烯酰胺[P(MAA-co-AM)]水凝胶。研究了干凝胶在不同pH溶液中的溶胀动力学,结果表明不同AM、MAA单体配比的凝胶溶胀性具有很大差异,其溶胀率都随着溶液的pH增加而增大,在pH=12和pH=2溶液反复变换时显示可逆溶胀-退溶胀和快速响应特性,溶胀-退溶胀过程中搅拌作用对凝胶响应速率有显著影响。吸水平衡P(MAA-co-AM)水凝胶在酸性及碱性条件下均出现收缩,在pH=2下10min之内凝胶收缩90%以上,随着pH增大逐渐减慢。通过不同浓度的NaCl与CaCl2溶液研究了溶液离子强度以及反离子的电荷数对凝胶溶胀性影响,在NaCl溶液和水中,呈现反复溶胀-退溶胀响应特性。

用于口服控释递药的刺激响应性细菌纤维素-聚（丙烯酸-丙烯酰胺）水凝胶体系

采用微波照射法将不同摩尔比的丙烯酰胺（AM）和丙烯酸（AA）接枝共聚到细菌纤维素（BC）纤维上，再用FT-IR、XRD、TGA和SEM进行表征。FT-IR分析证实了接枝的形成，XRD分析表明接枝后的BC结晶度下降。TGA分析表明该水凝胶的热稳定性增大。SEM结果显示所得水凝胶外观高度多孔化，适于载药。

PVA／P(AA-AM)复合水凝胶的制备及性能

采用水溶液聚合方法合成了不同组成的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物(P(AA-AM))。将聚乙烯醇(PVA)与所合成的P(AA-AM)共混,以戊二醛为交联剂,制备出了不同结构的PVA/P(AA-AM)复合水凝胶。采用扫描电镜观察了凝胶形貌,研究了复合水凝胶的结构与性能关系。结果表明,复合水凝胶溶胀性能与所用交联剂加量有关,复合水凝胶的溶胀度随着交联剂加量增加先增大后减小,在交联剂加量为0.5%时水凝胶溶胀度达到最大值。复合凝胶中的聚合物组成对溶胀度影响显著,随着P(AA-AM)含量提高,水凝胶的溶胀度逐渐增大。适当结构的复合水凝胶具有pH敏感性,敏感程度随着凝胶中P(AA-AM)含量的增加而增强。

P(AMPS-co-BMA)水凝胶的电场敏感性及电刺激响应机理

以离子型单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）及非离子型单体甲基丙烯酸丁酯为原料,偶氮二异丁腈为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,通过自由基聚合合成了一系列聚离子浓度不同的聚（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-co-甲基丙烯酸丁酯）电场敏感性水凝胶.研究了其在去离子水及NaCl溶液中的溶胀行为.结果表明,该水凝胶在去离子水中的平衡溶胀度在236.4~298.5之间,其溶胀速率随着AMPS用量的增加而增加;并且随着凝胶内部聚离子浓度的增加,凝胶在NaCl溶液中的消溶胀速率及消溶胀度逐渐减小.凝胶的电刺激响应性能研究结果表明,在电场存在下,凝胶在NaCl溶液中的溶胀行为与凝胶内部聚离子浓度和溶液中NaCl浓度的相对大小有关,当凝胶内部聚离子浓度大于溶液中NaCl浓度时,凝胶溶胀,反之则凝胶消溶胀;而且,凝胶在电场作用下的偏转行为同样与凝胶内部聚离子浓度和溶液中NaCl浓度的相对大小有关,当凝胶内部聚离子浓度大于溶液中NaCl浓度时,偏向阴极,反之则凝胶偏向阳极.另外,在电场存在下,凝胶在NaCl溶液中的电偏转速度与环境温度密切相关.

pH敏感P(MAA-co-AM)水凝胶的制备及溶胀行为研究

以甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酰胺(AM)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂(BIS),过硫酸铵为引发剂(APS),用溶液聚合的方法合成水凝胶P(MAA-co-AM),研究了单体配比及干燥方式对水凝胶表面形貌以及对水、不同pH溶液及盐溶液的溶胀行为的影响。结果表明,P(MAA-co-AM)16凝胶(MAA/AM摩尔比为16∶100)冻干处理后具有均匀的大孔;与PAM和PMAA凝胶相比,P(MAA-co-AM)16凝胶的吸水溶胀速率快(1h溶胀平衡)、平衡溶胀比大(ESR=250)、pH体积响应变化大(pH为4.01、6.86、9.18时的ESR分别为20、60、141),吸盐率比PMAA有所提高。

智能型AMPS/DMAEMA水凝胶的电敏感性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用水溶液聚合法制备了AMPS/DMAEMA水凝胶,考察了样品水凝胶在外加直流电场刺激下的消溶胀动力学和弯曲行为。结果表明,DMAEMA单体含量和施加电压大小对水凝胶的电敏感性能有着显著影响。用一级动力学方程能够较好地描述水凝胶在接触电压刺激下的消溶胀过程。在非接触电压刺激下,单体摩尔比n(AMPS):n(DMAEMA)=9:1的水凝胶向负极弯曲;单体摩尔比n(AMPS):n(DMAEMA)=5:5的水凝胶向正极弯曲;单体摩尔比n(AMPS):n(DMAEMA)=7:3的水凝胶随着非接触电压的增大,出现先向负极弯曲,后向正极弯曲的现象。

PAMPS/PAA互穿双网络水凝胶的制备及强度研究

通过自由基溶液聚合法和互穿双网络技术(IPDN),合成包含第一网络PAMPS及第二网络PAA的高强度PAMPS/PAA互穿双网络水凝胶(IPDNH),探讨IPDNH的最佳制备条件、抗压缩性能影响因素。结果表明,PAMPS所占比例的提高及PAA交联剂用量的增大都使IPDNH的压缩强度呈现先增大后减小的趋势,而PAMPS交联剂用量的增大,则使压缩强度不断降低。当双网络的单体配比n(AMPS)/n(AA)=3.5/1,PAMPS交联剂用量为2%,引发剂用量为0.2%,PAA交联剂用量为0.5%,引发剂用量0.5%时,IPDNH的抗压缩强度可达58.3MPa,远大于普通水凝胶。

PAAMPS高吸水树脂保水性能的研究

采用悬浮聚合法合成了一定交联度的聚（丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）高吸水树脂（PAAMPS）,研究了其在土壤中的保水性能.试验表明：在土壤中加入一定量的PAAMPS可以有效防止土壤水分的缺失,提高土壤的含水量,可在一定程度上提高土壤的吸水保水作用.加入PAAMPS树脂的量在1.0%－1.5%,即10－15 g.kg^-1为最好,此用量可在土壤中形成隔水层（密封层）,完全阻止水分向下渗透.随着树脂交联密度增加,保水能力提高.