水凝胶毕业论文答辩

第三部分 水凝胶的性能测试
单体转化率测定
水凝胶平衡溶 胀度的测定
水凝胶吸水 速率测定
水 凝 胶 性 能 测 试
水凝胶拉伸 强度测定
反应完毕后，称取 水凝胶的质量m1
泡于蒸馏水 中透析足够 长时间
80。C干燥至 衡量
称其质量m2 计算方法：转化率= m2 /m1×100%
引发剂用量 交联剂用量 0 0.1‰ 0.3‰ 0.5‰ 0
目前NVP-HEMA二元共聚物
水凝胶主要用于软性亲水接触 镜 ，其含水量38％～42％， 其保湿性和生物相容性、透氧 性均不是很理想。
课题的提出
因此，我们用HEMA和NVP作为
单体，BPO为引发剂，N，N´亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂 进行共聚合，希望得到的产品 同时具备PVP与PHEMA的优异 性能。 同时我们通过改变反应条件和 配方，测定其各种性能，以扩 大其使用范围。
4.89
20.67 9.11 6.99 4.63 4.20 40.11 22.68 8.90
4.99
21.64 8.37 7.15 4.68 4.17 42.13 22.25 9.29
2‰
36ห้องสมุดไป่ตู้时
称取一定量的水凝胶材料在800C下干燥至
衡量，称其质量m1，然后用蒸馏水浸泡， 每隔半小时测定其质量m2，m3，m4等，由 此可计算出此水凝胶材料在不同时间段的 吸水速率。
作为敷料的优点：
吸收能力强，吸收渗液后可形成凝胶，与创面结
合良好 易于更换，在伤口愈合的过程中，凝胶不会粘连 伤口 防止伤口感染，低毒甚至没有什么毒性，还可负 载各种药物
水凝胶的研究现状
pH敏感水凝胶
温度敏感性水凝胶
电场敏感性水凝胶 光敏感性水凝胶
NVP-HEMA水凝胶研究现状
80。C干 燥至衡量
称其质量m1
称其质量m2
计算方法：平衡溶胀度W%=（m2-m1）/m1×100%
引发剂用 量
交联剂用量 0
反应时间
平衡溶胀 度g/g 7.99 6.68 5.51
重复吸水平衡 溶胀度g/g 10.59 6.79 5.65
1‰
0.1‰ 0.3‰
0.5‰
0 0.1‰ 2‰ 0.3‰ 0.5‰ 1‰ 3‰ 0 0 0.1‰ 24 小 时
图5 BPO 2‰不同交联剂的吸水速率和重复吸水速率
图6 BPO 2‰反应时间36小时的吸水速率和重复吸水速率
引发剂用量 交联剂用量 拉伸强度 MPa 0
1‰ 0.1‰ 0.3‰ 0.5‰ 0
2‰ 0.1‰ 0.3‰ 0.5‰
0.537 1.050 0.924 0.575 0.316 0.563 0.837 1.013
1-1为未加交联剂吸水速率 1-2为未加交联剂重复吸水速率 2-1为交联剂0.1‰吸水速率 2-2为交联剂0.1‰重复吸水速率 3-1为交联剂0.3‰重复吸水速率 3-2为交联剂0.3‰吸水速率 4-1为交联剂0.5‰重复吸水速率 4-2为交联剂0.5‰吸水速率 5-1为交联剂1‰吸水速率 5-2为交联剂1‰重复吸水速率

致谢
感谢罗祥林老师和陈元维老师在我毕业论文期间对我的悉
心指导和帮助，使我对我所做的课题有了更深刻的认识。 感谢牟亮师兄对我实验上的启发和论文写作过程中的帮助 使我受益匪浅 感谢本实验室的曹俊、王蓓蕾、王歆、陈静、邱永兵、朱 琨、罗淼、刘艳军等师兄师姐在我需要帮助的时候为我解 答疑惑。
图1 未加交联剂，不同引发剂用量时吸水速率
未加交联剂时，吸水速率随着引发剂用量 的增加而加快。
图2 不同引发剂和交联剂时的吸水速率
吸水速率随着交联剂用量的增加而降低，随着引 发剂的用量增加而增加 ；当交联剂用量较高时， 引发剂用量对吸水速率的影响不大
图3 不同反应时间对吸水速率的影响
反应时间虽然对吸水速率有一定的影响，但 对平衡吸水率影响不大。
NVP/HEMA共聚物水凝胶及 性能测试
报告人 ： 周静 指导人：罗祥林 教授 陈元维 老师 牟亮 研究生
目录
1
研究背景及意义 水凝胶的制备
水凝胶的性能测试 总结以及进一步工作设想
2
3 4
第一部分 研究背景及意义
背景介绍
水凝胶是具有三维网络结构的交联聚合物,它能 够在水中溶胀至平衡并保持大量水分, 而又不 溶解于水。水凝胶是一种重要的功能高分子材 料, 是当前材料科学的研究热点之一。
反应时间
转换率 44.33% 60.46% 69.11% 66.21%
1‰
0.1‰
2‰ 0.3‰ 0.5‰ 1‰ 3‰ 2‰ 0 0 0.1‰
24 小 时
46.16%
59.07%
62.62% 67.95% 64.26% 48.30% 50.94% 57.25%
36小时
称取适量水 凝胶材料 用蒸馏水浸泡 至溶胀平衡
1-1为未加交联剂吸水速率， 1-2为未加交联剂重复吸水速率 2-1为交联剂0.1‰重复吸水速率，2-2为交联剂0.1‰吸水速率 3-1为交联剂0.3‰重复吸水速率，3-2为交联剂0.3‰吸水速率 4-1为交联剂0.5‰重复吸水速率，4-2为交联剂0.5‰吸水速率
图4 BPO 1‰不同交联剂的吸水速率和重复吸水速率
第二部分 水凝胶的制备
水凝胶的制备
C H 3 O H COC C H H C H O H 2 C 2 2
CH2 CH N O
O O C O O C
N H O N H O
HEMA
NVP
引发剂：
交联剂：
BPO
N,N'-亚甲基 双丙烯酰胺
NVP:HEMA=7:3 反应温度：80℃ 反应时间：24小时或36小时 反应环境：N2 保护 通过改变引发剂BPO和交联剂的 用量来改善水凝胶的综合性能， 扩展其应用范围
水凝胶的应用
创伤敷料 药物载体
角膜接触眼镜
形状记忆材料
组织工程支架材料
保水抗旱
研究意义
由于高分子水凝胶具有缓慢释放及毒性小 的特点， 使其在医药和医疗方面也极具应 用价值： 软接触眼镜就是高分子水凝胶作为生物医 用材料使用最为成功的例子 而作为药物控制释放材料或者医用敷料的 研究意义重大。
拉伸强度随着引发剂用量增加而降低，其原因 可能是引发剂用量较高时，反应速度较快，但分子 量较小，分子链较短，大分子间的缠结作用不强， 分子间作用力小，因此拉伸强度较低。
第四部分 总结及进一步工作设 想
全文总结
本文以HEMA和NVP为单体，BPO为引发剂，N，N’-亚甲基双 丙烯酰胺为交联剂进行自由基共聚合，合成了HEMA/NVP二元共聚 物水凝胶。并且初步测试合成的水凝胶材料吸水速率，平衡溶胀度 ，单体转化率，重复吸水速率，重复吸水平衡溶胀度，拉伸强度， 大致讨论了引发剂用量，交联剂用量，反应时间对材料性能的影响 。 进一步工作设想 从本实验目前的结果来看，水凝胶的力学性能还不够理想，可 以从改变单体比例，加入第三单体，改变反应温度等方面着手，来 尝试提高材料的力学性能，改善材料综合使用价值。 另外，还可以将目前已有的制作水凝胶的配方用于载药方面的 尝试，为以后将其用于医用敷料方面提供一定的参考。