支链化甜菜碱和阳离子表面活性剂在聚甲基丙烯酸甲酯表面的吸附及其润湿性质

利用座滴法研究了两性离子表面活性剂支链十六烷基(聚氧乙烯)_n醚羟丙基羧酸甜菜碱(n=0,3)和阳离子表面活性剂支链十六烷基(聚氧乙烯)n醚羟丙基季铵盐溶液在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面上的润湿性质,考察了表面活性剂类型、结构及浓度对接触角的影响趋势。研究发现,表面活性剂浓度低于临界胶束浓度(cmc)时,分子通过氢键以平躺的方式吸附到PMMA界面,亲水基团靠近固体界面,PMMA表面被轻微疏水化;表面张力和粘附张力同时降低,导致此阶段接触角随浓度变化不大。浓度高于cmc时,表面活性剂通过疏水作用吸附,亲水基团在外,PMMA表面被明显亲水改性,接触角随浓度升高显著降低。由于具有相同的支链烷基,表面活性剂类型变化和聚氧乙烯基团的引入对接触角影响不大。

水溶性接枝聚多糖的研究 Ⅱ.丙烯酰胺对淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐接枝的影响

采用自由基溶液聚合法 ,以硝酸铈铵 (CAN) 酸为引发体系 ,研究了淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐 (DMAPS)的接枝共聚反应。考察了引发剂用量、酸度、淀粉加入量、单体浓度、温度等条件对接枝反应的影响 。

水溶性接枝聚多糖的研究 Ⅲ. 丙烯酰胺对淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐接枝的影响

采用自由基溶液聚合法 ,以硝酸铈铵 (CAN) 酸为引发体系 ,在淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐 (DMAPS)的二元接枝共聚反应的基础上 ,研究了淀粉与丙烯酰胺AM和DMAPS的三元接枝共聚反应 ,并着重比较了丙烯酰胺的加入对接枝反应条件以及接枝产物结构性能的影响。应用了红外光谱及元素分析对产物进行了结构表征 。

乙烯基吡咯烷酮/磺酸甜菜碱两性单体共聚物水凝胶的溶胀行为

合成了乙烯基吡咯烷酮／磺酸甜菜碱两性单体共聚物水凝胶，探讨了时间、温度和外加盐浓度对凝胶溶胀行为的影响．与单一聚乙烯基毗咯烷酮凝胶不同，引入磺酸甜菜碱单体后得到的新型水凝胶同时具有温度和盐双重敏感特性，且其吸水性有明显改善．

含磺酸甜菜碱侧基羟乙基纤维素接枝共聚物的合成与表征

以硝酸铈铵 (CAN) 四乙酸乙二胺二钠盐 (EDTA)复合引发体系合成了羟乙基纤维素接枝磺酸甜菜碱两性单体共聚物 ,研究了反应温度、时间、引发剂浓度、原料HEC及单体用量、pH值对接枝聚合反应的影响 。

磺酸甜菜碱共聚物水溶液的黏度性质

通过自由基聚合制备了N,N-二甲基-N-甲基丙烯酰氧乙基-N-丁基磺酸铵(DMABS)及其与丙烯酸钠(NaAAc)、对乙烯基苯磺酸钠(NaSS)的均/共聚物。探讨了共聚物溶液的黏度行为随单体组成、聚合物浓度、离子强度与离子种类的变化关系,发现少量阴离子单体的引入可显著提高共聚物在水溶液中的比浓黏度;对于阴离子单体含量较低的共聚物,共聚物水溶液的特性黏数随着离子强度的增加而逐渐上升;而对于阴离子单体含量较高的共聚物,特性黏数随着离子强度的增加而迅速下降。

聚磺酸甜菜碱与表面活性剂在水溶液中复合与相分离

通过浊点法研究了表面活性剂的结构与浓度对聚N、N-二甲基-N-甲基丙烯酰氧乙基-N-丁基磺酸铵(PDMABS)水溶液相分离温度的影响。选用的表面活性剂包括阴离子、阳离子和非离子型表面活性剂,以及大分子的聚丙烯酸、聚对乙烯基苯磺酸钠、聚甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵。结果显示,各种表面活性剂对PDMABS有不同程度的增溶作用。由于离子间的相互作用,小分子的离子型表面活性剂对PDMABS的增溶效果比非离子型表面活性剂要好,阳离子聚电解质的增溶效果比阴离子聚电解质好。

疏水改性聚磺酸甜菜碱的合成及其结构研究

疏水改性聚磺酸甜菜碱具有超亲水、抗蛋白吸附、环境友好等性能,在药物缓释、化妆品、器官移植、食品包装等领域潜在应用价值巨大。采用自由基胶束共聚法合成了具有疏水嵌段的聚磺酸甜菜碱共聚物,亲水单体为[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵(SBMA),疏水单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),探究了聚合条件对共聚物结构及性质的影响。研究发现,引发剂用量较高时,SBMA的含量相对较高。当GMA用量较少时,SBMA含量随乳化剂用量的增加而下降;当GMA用量较大时,乳化剂用量对共聚物中SBMA含量影响不显著。搅拌速率增加后,共聚物水溶液的表观粘度(ηa)和SBMA含量均逐渐下降。GMA用量增大后,疏水嵌段长度及数量均增大。相同单体投料比下,乳化剂用量越大,形成的GMA胶束数量越多,共聚后形成的疏水嵌段长度越短,数量越多。P(SBMA-GMA)大分子在水中以胶束形式存在。自由基胶束聚合得到的P(SBMA-GMA)共聚物的分子量高于SBMA均聚物。以上研究结果可为疏水改性聚两性电解质的制备工艺优化提供参考。

多巴胺端基聚磺基甜菜碱的表面改性及其表面抗蛋白吸附性能

将具有黏附性的多巴胺基团和具有亲水抗污性的聚甲基丙烯酸磺基甜菜碱(PSBMA)结合,利用原子转移自由基聚合方法合成了多巴胺(DOPA)端基修饰的两性离子聚合物DOPA-PSBMA,并且通过简便的聚合物溶液浸涂方式对硅片进行表面改性。研究发现,DOPA-PSBMA具有温度响应性,其高临界溶解温度(UCST)为22~35℃;该聚合物可通过溶液自组装有效黏附于硅片表面,且在37℃和4℃时,改性硅片均具有良好的抗蛋白吸附性能,说明温度对DOPA-PSBMA改性表面的抗蛋白吸附性能基本无影响。

磺酸甜菜碱与阴离子单体共聚物的合成及溶液性质

合成了N、N-二甲基-N-甲基丙烯酰氧乙基-N-丁基磺酸铵(DMABS)及其与三种阴离子单体——丙烯酸(AAc)、丙烯酸钠(NaAAc)、对乙烯基苯磺酸钠(NaSS)的无规共聚物,并通过核磁共振(1H-NMR)与凝胶渗透色谱-多角度激光光散射(GPC-MALLS)等表征了单体与共聚物的结构。探讨了共聚物稀溶液的相分离温度(TPT),随单体组成、聚合物浓度、溶液pH值与离子强度的变化。结果显示,疏水性单体的引入导致共聚物/水体系的TPT进一步升高;而亲水性单体的引入则显著降低共聚物/水体系的TPT。

聚磺酸甜菜碱功能化金纳米粒子的抗蛋白吸附

针对金纳米粒子(GNPs)在体内吸附蛋白质从而引起生物相容性的问题,通过两性离子聚合物表面修饰来提高金纳米粒子的抗蛋白吸附性能。通过可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)制备了聚磺酸甜菜碱(PSBMA),并利用巯基与金之间的强耦合作用获得了PSBMA修饰的金纳米粒子PSBMA-@-GNPs。利用UVvis光谱、动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)证实了PSBMA-@-GNPs的核-壳纳米结构。以牛血清白蛋白(BSA)为蛋白模型,对比了GNPs、PEG-@-GNPs和PSBMA-@-GNPs对BSA的吸附性能。研究结果表明:由于表面PSBMA特殊的聚合物长链和两性离子结构,大大降低了GNPs的蛋白吸附。

聚乙二醇与十二烷基羟丙基磺基甜菜碱相互作用的介观动力学模拟

采用介观动力学(MesoDyn)模拟方法研究了聚乙二醇(PEG)与十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(DSB)在水溶液中的聚集行为,从介观层次上探讨了PEG以及与DSB混合体系的聚集过程和聚集形态,并对混合体系中DSB的体积分数、温度和剪切速率等影响因素进行了分析。实验结果表明,PEG在水溶液中随体积分数增加会形成球形、棒状、蠕虫状聚集体和网状结构;PEG与表面活性剂DSB之间存在着较强的协同作用,在较低的DSB体积分数下PEG即可产生聚集现象;随着温度的增加,PEG/DSB混合体系聚集变得较为困难,而且聚集的速度也逐渐变慢,说明整个聚集过程是放热的;并且剪切作用对体系聚集行为影响较大。

磺酸甜菜碱型两性离子亲水作用色谱固定相的制备及色谱性能评价

以丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEA)和1,3-丙磺酸内酯为原料,合成了含磺酸甜菜碱型两性离子的N,N-二甲基-N-丙烯酰氧乙基-N-丙基磺酸铵(DMAEAPS)功能单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)技术将其接枝到硅胶表面,制备了磺酸甜菜碱型两性离子色谱固定相(Sil-DMAEAPS)。研究了该固定相对安息香、维生素B6、芸香叶苷、对香豆酸和咖啡酸5种极性溶质的亲水作用色谱分离性能。结果表明,在典型的亲水作用色谱条件下,极性溶质的保留主要由静电作用和亲水作用控制;而在典型的反相色谱条件下,极性溶质则表现出反相柱的分离特征。与ZIC-HILIC商品柱进行对比,自制色谱柱对5种极性溶质表现出不同的分离选择性。将自制色谱柱用于芦丁片中芸香叶苷含量的测定,操作方法简单,为极性样品的分离提供了新方法。

椰油酰胺羟丙基磺基甜菜碱(CASB)的合成及泡沫性能研究

椰油酰胺羟丙基磺基甜菜碱(CASB)具有水溶性强、抗硬水、发泡力强、温和和易生物降解等优点,可用于泡沫驱油和日化用品等行业,具有较高的开发价值和广阔的应用前景。研究了CASB的合成较优条件和其泡沫性能。结果表明,n(椰油酰胺丙二胺)∶n(3-氯-2-羟基丙磺酸钠)=1∶1.3,反应时间5 h和反应温度100℃下,叔胺转化率达到98.49%。w(CASB)≥0.3%时,泡沫高度变化不大,最大起泡高度达到19 cm。CASB起泡性耐酸碱性较好,在考察pH范围内起泡高度都大于17 cm,当pH值为12时,起泡高度达到最高。

键合SN38的磺酸甜菜碱胶束药物载体的合成与表征

高分子胶束在肿瘤治疗方面显现出美好的前景。文中通过电子活化再生原子转移自由基聚合(AGET ATRP)以及磺化反应合成了两亲性的无规共聚高分子,并通过二硫代二丙酸将SN38(7-乙基-10-羟基喜树碱)接枝到该高分子上得到了聚[(甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸羟乙酯ss-SN38)]-co-(甲基丙烯酸N,N-二乙氨基乙基酯/N,N-二乙氨基甲基丙烯酸硫代甜菜碱酯),比较研究了接药和未接药的两亲无规高分子形成胶束的能力及胶束性质。结果表明,这2种两亲无规高分子在水中都能形成很稳定的胶束。同时,研究了胶束包载和释放疏水性药物DOX能力。动态光散射法和体外药物释放显示,这些胶束具有pH和还原敏感性。用Ecs及Hela细胞研究了接药和未接药的载药胶束的细胞毒性,接SN38的载DOX胶束能够较好地杀死肿瘤细胞。

基于两性离子聚合物的防污涂层的探究

通过层层自组装法将聚磺酸甜菜碱、单宁酸和Fe~Ⅲ互相结合,在基材表面构建两性离子涂层并对其进行亲水性和抗污损性能表征。实验结果表明:随着组装层数的增加,水接触角从50°下降至15°;当组装层数为5时,在基材表面形成了厚度为55 nm的涂层;将其浸泡于蛋白质溶液后,在荧光显微镜下该涂层表面没有产生明亮的绿色荧光,说明该涂层具备良好的抗污损性能。

制备接枝共聚羟丙基瓜胶的新工艺

以可聚合的甜菜碱功能单体和羟丙基瓜胶为主要原料,分别使用均相反应法(原工艺)和非均相反应法(新工艺)制备了接枝共聚羟丙基瓜胶。探讨了新工艺的操作条件对反应过程和目标物性能的影响。结果表明,新工艺中m(功能单体)∶m(羟丙基瓜胶)=1∶1,引发剂用量0.12%,溶剂中m(乙醇)∶m(水)=4∶1时,新工艺反应过程较平稳,所得目标物的耐盐性能最好。新工艺目标物符合SY/T 5764—2007《压裂用植物胶通用技术要求》。与原工艺相比,新工艺在不改变目标物主要性能的前提下,能够大幅提高产量、降低生产成本,为实现大规模工业化生产积累了一定经验。

小分子甜菜碱改善PEDOT/木质素空穴传输性能

本文分别以大分子木质素磺酸钠(LS)、以及其与小分子十八烷基磺基甜菜碱(ODSB)的二元复配物为掺杂剂,采用氧化聚合法,制得2种聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)导电聚合物PEDOT:LS和PEDOT:LS:ODSB。通过红外光谱、紫外光谱、电化学循环伏安曲线、电学阻抗测试和原子力显微镜等测试,对其进行结构、光学性质、电学性质和表面形貌表征,发现小分子掺杂剂ODSB可通过提升PEDOT的掺杂度和堆积性来提高其导电性,进而提高其空穴传输性能。将PEDOT:LS:ODSB作为空穴传输材料组装成有机太阳能电池,获得了优于PEDOT:LS基器件的短路电流、填充因子和光电转换效率。

高温高盐碎屑岩油藏注气用复合磺酸盐起泡剂性能

碎屑岩油藏岩石表面带负电,注气用起泡剂应优先选择阴离子表面活性剂。α-烯烃磺酸钠(AOS)是常用的阴离子类起泡剂,但在高盐含量水中溶解性差。将AOS和烷基二苯醚二磺酸钠(B2)复配,形成在矿化度1.12×10^(5) mg/L模拟地层水中具有较好溶解性的起泡剂AOS51(m(AOS)∶m(B2)=5∶1)。在温度110℃、压力30 MPa条件下,AOS51发泡率与在高盐条件下性能最好的羟磺基甜菜碱类起泡剂S23相当,而泡沫稳定性略逊于S23。静态吸附实验结果表明,AOS51在质量分数0.05%~1.0%范围内吸附量低于0.30 mg/g;起泡剂质量分数小于0.20%时AOS51与S23吸附量差异不大,但当起泡剂质量分数大于0.20%时S23的吸附量明显高于AOS51。岩心流动实验结果表明,质量分数0.10%和0.20%的AOS51在气测渗透率为80 mD和180 mD岩心中形成泡沫的阻力因子分别大于65、75和125、270,同时还表现出选择性流度降低特征;相同条件下AOS51流度调控能力优于S23。

两性离子聚合物表面改性的聚偏氟乙烯抗污染膜的制备及性能

提高聚偏氟乙烯(PVDF)抗污染性能是改善PVDF应用效果的重要途径。文中通过自由基聚合的方法将抗污染材料——两性离子类化合物磺酸甜菜碱(DMAPS)接枝到碱处理过的PVDF膜表面。研究了接枝DMAPS后,PVDF膜表面的结构与性能变化,并初步探讨了改性后的PVDF膜对牛血清蛋白的吸附性能。结果表明,在PVDF膜表面接枝DMAPS后,膜表面孔洞减小,亲水性提高。虽然改性后的PVDF膜通量有所下降,但通过牛血清蛋白(BSA)的振荡吸附实验发现,两性离子改性膜表现出良好的抗蛋白质吸附性能。与PVDF原膜相比,改性膜在BSA溶液中通量下降率小,用水清洗后膜通量恢复率高。