聚乙烯醇/聚丙烯酸水凝胶的电刺激响应性研究

通过冰冻 -解冻循环方法制备了物理交联水凝胶聚乙烯醇 (PVA) /聚丙烯酸 (PAA) ,研究了该水凝胶在直流电场作用下的弯曲响应性质。考察了不同浓度和组成的凝胶在 0 .0 1mol/ L Na2 CO3 电解质水溶液中 ,作用电场的电场强度对凝胶弯曲速率的影响 ;以及电解质溶液的浓度对凝胶弯曲速率的影响。

聚丙烯酸钠/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及其电响应行为

以过硫酸钾为引发剂,N, N′-二甲基双丙烯酰胺为交联剂结合冷冻-解冻交联,制备了一系列不同配比的聚丙烯酸钠(PAAS)/聚乙烯醇(PVA)互穿网络水凝胶,并用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析仪(TG)、万能试验机等对其进行表征。结果表明,PVA均匀分散于互穿网络水凝胶中,PVA的加入可以提高PAAS水凝胶的热性能;使PAAS水凝胶的溶胀速率和最大溶胀度减小,在PVA含量达到14%(质量分数,下同)时最低,随后又提高;PVA的加入可以显著提高其力学性能,断裂伸长率和拉伸强度均随PVA含量的增加而增大;PVA的加入提高了互穿网络的电响应灵敏度,且其最佳含量为21%。

聚乙烯醇/聚丙烯酸钠/Zn0.2Fe2.8O4复合水凝胶的制备及其溶胀行为

将水溶性纳米Zn0.2Fe2.8O4(ZFO)粒子、用氢氧化钠(NaOH)中和的丙烯酸(PAAS)加入一定量的聚乙烯醇(PVA)水溶液中分散均匀,再加入引发剂过硫酸钾、交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺引发聚合,制备了PVA/PAAS/ZFO水凝胶。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)对其组成和结构进行表征,并系统研究了复合水凝胶在不同溶剂中的溶胀性能。结果表明,纳米ZFO粒子均匀分散在PVA/PAAS凝胶网络中,纳米ZFO粒子的加入使水凝胶的溶胀速率和平衡溶胀度先增加后减小,在纳米ZFO含量为1%时达到最大;在不同浓度的电解质溶液和不同pH值的溶液中进行溶胀时,水凝胶表现出良好的离子浓度和p H刺激响应性。

高分子量聚丙烯酸改性聚乙烯醇膜的耐水性能

将高分子量聚丙烯酸（PAA）与聚乙烯醇（PVA）混合,制备成PAA/PVA混合膜并对其进行热处理。考察了PAA分子量及其含量对混合膜耐水性能的影响,研究了热处理工艺条件对混合膜在沸水环境下的保留率。结果表明,随着PAA分子量和在混合膜中含量的增加,混合膜的耐沸水性能显著提高;当PAA加入量为30%（质量分数）,热处理温度和时间分别为160～180℃、3～15 min时,混合膜的综合性能最佳;热处理后混合膜的玻璃化转变温度Tg提高到102℃,有效扩大了膜的使用温度范围。

聚乙烯醇水凝胶复合固体推进剂能量性能研究

为了克服传统复合固体推进剂羟基/异氰酸酯类固化体系存在的“惧水”、毒性高及固化成型时间长等缺点,选用聚乙烯醇(PVA)水凝胶替代羟基/异氰酸酯类固化体系制备新型的水凝胶复合固体推进剂,并根据最小自由能原理计算分析了水、固体填料和Al粉的含量以及含能添加剂、新型氧化剂对PVA水凝胶复合固体推进剂能量性能的影响。结果表明,当配方组成为24%H 2O,6%PVA,38%Al粉和32%AP时,聚乙烯醇水凝胶复合固体推进剂的能量性能最佳,比冲为2371 N·s/kg。含能添加剂FOX-12的加入可显著提高推进剂比冲性能,而且对推进剂燃温影响较小,这有利于发动机的设计。当二硝酰胺铵(ADN)逐步取代AP时,推进剂的比冲呈线性上升,当ADN完全取代AP时,推进剂的标准理论比冲达到了2526.9 N·s/kg,比冲增加量为155.9 N·s/kg。

沉淀法原位复合聚乙烯醇(PVA)/羟基磷灰石(HA)水凝胶的结构与性能研究

研究了制备聚乙烯醇 (PVA) / 羟基磷灰石 (HA)复合水凝胶的沉淀法原位复合技术 ,对该法制备的复合水凝胶的力学强度、结晶性能和微观形貌进行了分析 ,并与物理共混法加以比较。结果表明 ,沉淀法原位复合技术可在PVA水凝胶基体中合成得到粒度细 ,分散好的晶相HA陶瓷微粒 ,复合后水凝胶的结晶度和拉伸强度比之基体试样均有大幅度提高。

壳聚糖与聚乙烯醇磁性水凝胶的制备和性能研究

采用反复冷冻-融化技术(冻融)制备了Fe3O4/PVA/CS磁性水凝胶,并以相同方法制备了不交联、不掺磁的PVA/CS共混水凝胶和交联、不掺磁的PVA/CS交联水凝胶,研究对比了三类水凝胶的溶胀性能、再溶胀性能和力学性能随组分配比及冻融次数的变化行为,并研究了Fe3O4/PVA/CS磁性水凝胶的磁性能。结果表明:随着交联剂和Fe3O4的加入和冻融次数的增加,水凝胶的溶胀率减小,再溶胀速率减缓,但力学性能却呈现出增大趋势。Fe3O4/PVA/CS磁性水凝胶各个样品的磁滞回线皆剩磁很少,矫顽力很小,且剩磁和矫顽力的大小取决于Fe3O4掺量的大小,与冻融次数基本无关,随着Fe3O4掺量的增加剩磁和矫顽力都增大。

高透明度聚乙烯醇水凝胶的制备、表征及透明机理研究

用二甲基亚砜(DMSO)水溶液通过冷冻/解冻法制备了高透明度聚乙烯醇(PVA)水凝胶,使用差示扫描量热仪(DSC)、紫外吸收光谱、力学性能分析仪、紫外-可见分光光度计等分析了DMSO浓度对聚乙烯醇水凝胶透光率的影响,并表征了PVA水凝胶的含水率、结晶度、力学性能等性质。结果表明,用含量为80%(质量分数)的DMSO水溶液制备的PVA水凝胶得到了高达(99.8±0.2)%透明度,其抗拉强度达到3MPa以上,断裂拉伸率>600%。研究发现,DM-SO与水形成的1DMSO/2H2O网络结构能够限制PVA分子在三维方向的结晶,同时能够促进二维方向PVA晶体的生长。当DMSO含量为80%时,溶液中DMSO与水的比例略>1∶2,存在少量未形成1∶2网络结构的DMSO分子,该分子与PVA羟基形成氢键限制了PVA分子在二维方向的结晶,最终导致PVA水凝胶中PVA晶体的体积最小、PVA晶体的数目最多,从而得到了最高的水凝胶透明度和较好的力学性能。

聚乙烯醇水凝胶的生物摩擦学研究进展

介绍了聚乙烯醇水凝胶的制备方法及其物理化学性能,评述了润滑介质、摩擦配副、摩擦运动方式、水凝胶自身特性及载荷和基体材料性质等对聚乙烯醇水凝胶生物摩擦磨损性能的影响,指出今后应加强对多因素协同作用下水凝胶磨损机理、关节运动模拟系统、关节滑液的主要组分润滑协同效应及其润滑机理的研究.

医用聚乙烯醇水凝胶的制备及性能

采用反复冷冻、融化的方法制备了不同浓度、相同循环次数的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和相同浓度、不同循环次数的PVA水凝胶。测试了PVA水凝胶的拉伸性能、溶胀率,再溶胀动力学。结果表明,拉伸强度随PVA含量的增加而增加;当浓度相同、循环次数不同时,再溶胀率随循环次数的增加而增加;当达到一个峰值时,随循环次数的增加而降低;当循环次数相同、浓度不同时,再溶胀率随浓度的增加而增加;当达到一个峰值时,随浓度的增加而降低。用物理交联和化学交联的方法制备了PVA/PAA互穿网络水凝胶,测试再溶胀行为,发现PVA/PAA互穿网络水凝胶具有温度敏感性。

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.

PVA—聚丙烯酸钠复合水凝胶：Ⅰ.溶胀和脱水动力学

将少量的聚丙烯酸钠掺入聚乙烯醇凝胶中，这种均匀分布的沉淀物在溶胀于水中形成水凝胶时，将会大大加速其体积的膨胀。除普通的水吸收外，溶胀过程还包括导致局部渗透压升高的沉淀物溶解过程以及相应引起的更大的水渗入量和体积膨胀。溶胀时，可溶的ＮａＰＡＡ以高的初始释放率进入水相，随后逐渐降低，这个释放过程可用用一个带速率系数的指数衰减方程来描述。

纳米羟基磷灰石增强聚乙烯醇水凝胶关节软骨修复材料制备与性能研究

利用纳米羟基磷灰石(n-HA)优良的生物相容性和生物活性,通过在PVA水溶液中原位合成n-HA粒子和冷冻-解冻相结合的方法制备n-HA/PVA水凝胶关节软骨修复材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FT-IR)对复合材料的显微形貌和结构进行了表征。系统评价了复合材料的力学性能和生物摩擦学性能。

聚乙烯醇基水凝胶敷料的研究进展

该综述简要介绍了用作伤口敷料的聚乙烯醇基水凝胶的一些特性。在过去的几十年中已经开发了许多新的聚合物敷料,其满足了治疗皮肤创伤的要求。该文主要集中介绍了代表理想聚合物伤口敷料的聚乙烯醇基交联水凝胶。但由于单组分水凝胶的机械强度较低,近来的趋势是制备复合水凝胶膜以满足作为理想伤口敷料要求。

聚乙烯醇/乙二醇/氧化石墨烯/聚苯胺导电复合物水凝胶的制备及性能研究

通过共混和冻融循环法制备了聚乙烯醇(PVA)/乙二醇(EG)/氧化石墨烯(GO)/聚苯胺(PANI)复合水凝胶。并采用红外光谱(FTIR)、电子扫描显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、万能电子试验机和电化学工作站等手段对复合凝胶的微观结构、力学性能以及导电性能进行了研究。所获得的复合水凝胶的拉伸强度随着EG含量的增加而增强;复合水凝胶的电导率随着GO含量的增加呈先增大后减小的趋势。该复合凝胶在-20℃仍保持良好的柔韧性和电导率(5.93±0.55)S/m。同时,利用该水凝胶制作了一种简单的应变传感器,能够有效地检测人体的微小运动。

基于薄膜栽培的聚乙烯醇-茶多酚复合水凝胶膜的制备

采用刮涂法制备能够应用于薄膜栽培技术中的聚乙烯醇(PVA)-茶多酚(TP)复合水凝胶膜,考察复合水凝胶膜中茶多酚的加入量对膜性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)、耐水压测试及电子万能拉伸试验等手段对水凝胶膜的结构、平衡溶胀度、耐水压力、抗菌性和力学性能等进行表征。结果表明:加入TP对PVA-TP复合水凝胶膜分子间的相互作用有影响,膜内部出现氢键的断裂以及新的氢键的形成;添加适量的TP能够优化复合水凝胶膜的力学性能、耐水性和抗菌性;当复合水凝胶膜中TP质量分数为0.6%时,复合水凝胶膜综合性能最好;相比于纯PVA膜,复合水凝胶膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐水压力分别提高了73.5%、71.1%和14.3%,平衡溶胀度降低了12.5%,且有效提高了PVA膜对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑菌率。

各向异性PVA木基水凝胶的制备及其铜离子吸附性能

针对传统水凝胶生成的聚合物网络通常为各向同性,存在机械强度差、刚度低等问题。本研究以巴沙木为原料,通过冰模板法和淬火法,在定向排列的脱木素纤维素骨架中构筑具有纤维取向的聚乙烯醇(PVA)微纳网络,构建用于高效吸附水中铜离子的高强度各向异性PVA木基水凝胶(PWH),结合扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射、电子万能力学试验机表征复合水凝胶的形态结构和性能。实验结果表明:脱木质素工艺可以增加木质纤维的结晶度,PVA成功复合后保留了木材各向异性纤维骨架,脱木质素2 h的水凝胶(PWH-2)综合性能最优;PWH-2在5%应变下循环压缩80次后,样品能量损耗仅为0.022 8 MPa/mm,高度保持率高达97.37%,具有优异的抗压强度和弹性;PWH-2定向排列的多孔结构有助于铜离子在其内部迁移,提高吸附性能,在25℃、pH 5、铜离子质量浓度40 mg/L的模拟废液中,对铜离子的吸附率可达77.27%,经4次循环利用对铜离子的吸附率仍可达40.11%。动力学和等温线研究结果表明,PWH-2吸附铜离子过程满足拟一级动力学模型,遵循Langmuir等温线模型。该研究为构建高效可持续吸附重金属离子的高强度各向异性水凝胶提供理论参考,为生物质高值化利用提供新的方向。

PVA-PAA IPN水凝胶的制备及其溶胀性质研究

利用化学交联和循环冰冻 -解冻相结合的顺序逼近法 ,制备了由聚乙烯醇 (PVA)和聚丙烯酸(PAA)复合的具有互穿聚合物网络 (IPN)结构的高分子水凝胶。研究了交联剂含量、PAA含量和温度对水凝胶溶胀性质的影响。实验结果表明 ,30℃时 ,交联剂含量为 1.0 mol%的凝胶溶胀度最大 ,凝胶中PAA含量越大 ,凝胶的溶胀度越大 ;具有 IPN结构的凝胶具有温度敏感性质 ;调节凝胶中 PAA和交联剂的含量 。

PVA/PAA水凝胶纤维的电刺激响应性能

以过硫酸胺为引发剂 ,在PVA水溶液中原位聚合丙烯酸单体 ,得到的PVA/PAA混合水溶液在凝固浴硫酸胺饱和水溶液中纺丝制备了物理缠结和氢健固定网络形式的PVA/PAA水凝胶纤维。该纤维于NaCl溶液中在直流电场作用下具有电流 -刺激敏感性 ,表现为溶胀、收缩、弯曲行为。纤维的弯曲速度和最大弯曲度随电场强度和凝胶网络中PAA含量的增加而增大 ,随电解质溶液离子强度的变化出现临界最大值。纤维向负极弯曲的过程中 ,在电场作用下自由离子和反离子迁移引起的渗透压起主导作用 ,弯曲过程主要是溶胀弯曲 ;向正极弯曲过程中 ,由于电化学反应和电场作用产生的 pH梯度导致凝胶网络构像变化起主导作用 ,弯曲主要是收缩弯曲 ;弯曲由负极向正极转化过程中 。

PVA/PAA/Fe3+超分子水凝胶的制备及其性能

为提高水凝胶的力学性能并扩展其应用,采用生物相容性良好的聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)为基质材料,以氢键和配位键为物理交联点,制备具有高力学性能的PVA/PAA/Fe^3+水凝胶;通过调节溶液中盐酸浓度、Fe^3+浓度和水凝胶浸泡时间研究其对水凝胶力学性能的影响,通过溶液的pH值探讨水凝胶的稳定性,通过循环加载-卸载实验评估水凝胶的自恢复性能。研究结果表明:红外光谱表征水凝胶网络结构氢键及配位键已形成;当溶液盐酸浓度为0.2 mol/L、Fe^3+浓度为0.09 mol/L、浸泡时间为20 h时,水凝胶力学强度最优,其拉伸强度为12.69 MPa,韧性为41.64 MJ/m3;将水凝胶做一次循环加载-卸载实验之后,静置240min,其应力、应变恢复率分别达到90%、87.8%。