改性纤维素增强丙烯酰胺水凝胶的合成与拉伸性能研究

合集下载

基于丙烯酰胺系列新型水凝胶的合成与膨胀性能

基于丙烯酰胺系列新型水凝胶的合成与膨胀性能

基于丙烯酰胺系列新型水凝胶的合成与膨胀性能作者:刘展晴来源:《湖北农业科学》 2014年第2期刘展晴(渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南714000)摘要:通过自由基聚合方法合成聚丙烯酰胺(PAAM)水凝胶、丙烯酰胺(AAM)与甲基丙烯酸(MAA)的不同摩尔比的P(AAM-co-MAA)水凝胶,并对这些水凝胶的形貌和膨胀性能及pH敏感性能进行研究。

结果表明,相比PAAM水凝胶,P(AAM-co-MAA)水凝胶的膨胀性能提高,但当AAM与MAA摩尔比为13∶2时,P(AAM-co-MAA)水凝胶具有更好的膨胀性和pH敏感性。

这些水凝胶的特殊性能使它们有望应用于药物的缓控释放方面。

关键词:PAAM水凝胶;P(AAM-co-MMA)水凝胶;膨胀性;pH敏感性中图分类号:R318.08文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)02-0398-03水凝胶是一种三维网状结构的亲水但不溶于水的高分子聚合物[1],是自然界中普遍存在的物质形态,例如人体的肌肉、眼球、血管等器官都是由水凝胶构成。

它一般通过共价键、氢键或范德华力等作用力构成,具有良好的生物相容性和膨胀性,是一种发展迅速的高分子材料[2]。

通常将水凝胶分为传统型水凝胶和环境敏感性水凝胶,传统型水凝胶对外界环境的刺激变化不敏感,环境敏感性水凝胶的一些自身性质随外界环境的变化而变化。

当受到特殊化学物质作用时,环境敏感性水凝胶分子网络内的链段产生较大的构象变化,从而产生溶胀或收缩,当去掉外界刺激时,凝胶能自动回复到稳定状态。

由于环境敏感性水凝胶的这种智能性使它应用在很多领域,尤其是在药物的靶向定位及缓控释放[3]、固定化酶[4]、蛋白质的分离[5]、人工肌肉[6]以及生物传感和催化等方面都有很大的应用前景。

在一系列的水凝胶中,丙烯酰胺(AAM)系列水凝胶的研究一直受到人们的重视。

本研究设计并合成新的含AAM的水凝胶,并对其膨胀性能及pH敏感性能进行研究,以期得到一种膨胀性和pH敏感性更为优越的水凝胶。

丙烯酸-丙烯酰胺共聚物水凝胶实验结论与改进

丙烯酸-丙烯酰胺共聚物水凝胶实验结论与改进

丙烯酸-丙烯酰胺共聚物水凝胶实验结论与改

结论:从实验结果来看,丙烯酸-丙烯酰胺共聚物水凝胶具有较好的吸水性和保水性能。

但是,在实际应用中,存在一些问题需要改进。

首先,水凝胶的力学稳定性较低,容易断裂和分解,需要加强其强度和稳定性。

其次,水凝胶的使用寿命较短,需要寻找新的材料或改进制备工艺,使其使用寿命更长。

改进:为了提高水凝胶的力学稳定性和使用寿命,可以考虑以下几种改进方案:
1. 改善共聚物聚合反应的工艺,使其产品品质更好。

2. 引入交联剂,增强其力学稳定性。

3. 向共聚物中添加一些稳定剂,延长其使用寿命。

4. 调整共聚物组成,增强其力学稳定性和使用寿命。

总之,针对丙烯酸-丙烯酰胺共聚物水凝胶的问题,可以采取不同的改进方案来解决,从而提高其应用性能和使用寿命。

纤维素制备水凝胶的研究

纤维素制备水凝胶的研究

在25℃、60℃的环境下,每隔2小时,称量水凝胶的质量,称重后立刻放回原处。
根据下面的式子可以计算保水率: W=(m4/m3)×100%
式中:W:保水率 m4:干燥后水凝胶的质量,m3:干燥前水凝胶的质量。
实验部分
三、水凝胶的结果分析 1、水凝胶的保水性能曲线
100 98 96 94 92 90 88 86 2 4 6 8 10 12
实验小结
1、以纤维素为原料,丙烯酸为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,
过硫酸铵为引发剂,在一定条件下合成纤维素水凝胶。
2、纤维素水凝胶的吸水率随着时间的延长而增大,直到达吸水平衡。 3、CMC与AA的质量比是1:9、交联剂用量是AA的0.6%、CMC与引发剂的比
例是25、合成温度是80℃,是合成纤维素水凝胶的最佳配比。
交联剂是在线型分子间起桥 联作用,使多个线型分子相互 交联成网络结构的物质。
吸水率/%
交联剂用量是形成三维网状 结构大小的关键因素。
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
交联剂含量/%
[1] 鲍莉,申艳敏,张胜利.[J]. 化工进展,2010,S1:606-608. [2] 陈世兰,贾云,陈勇,等. [J]. 重庆科技学院学报,2011,03:122-125.
25℃
保水率/%
8h 25℃ W=97.59%
60℃
60℃ W=87.68%
时间/h
实验部分
2、水凝胶的吸水率曲线
400 380 360 340
吸水率/%
320 300 280 260 240 220 2 4 6 8 10 12 14
该类水凝胶是一种高分子 电解质,通过渗透压完成吸 水。水凝胶的网络结构中接 点数增加,孔隙减小。

水凝胶的制备及应用研究

水凝胶的制备及应用研究

水凝胶的制备及应用研究顾雪梅;安燕;殷雅婷;张玉星【摘要】水凝胶是一种具有三维网络结构的新型功能高分子材料,以其含水量高、溶胀快、具有良好的生物相容性、对外界刺激具有良好的响应性等被广泛应用于很多领域,具有广阔的应用和发展前景。

本文重点介绍了近年来水凝胶的制备方法,同时综合介绍了水凝胶在医药、工农业等领域的应用,并对其未来的发展进行了展望。

%Hydrogel was a kind of three-dimensional network structure with new functional polymer materials,with good biocompatibility and good responsibility for foreign stimulates,was widely used inindustry,agriculture,medicine,etc.The preparation and applications of the hydrogel in industrial and pharmaceutical industry were reviewed,and the future development was prospected.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)010【总页数】4页(P11-13,35)【关键词】水凝胶;高分子聚合物;制备;应用【作者】顾雪梅;安燕;殷雅婷;张玉星【作者单位】贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003【正文语种】中文【中图分类】O648.17Abstract:Hydrogel was a kind of three-dimensional network structure with new functional polymer materials,with good biocompatibility and good responsibility for foreign stimulates,was widely used in industry,agriculture,medicine,etc.The preparation and applications of the hydrogel in industrial and pharmaceutical industry were reviewed,and the future development was prospected.Key words:hydrogel;polymer;preparation;application水凝胶是一种能够在水中溶胀并保持一定水分而又不溶于水的具有三维网络结构的新型功能高分子材料,兼有固体和液体的性质[1]。

纤维素制备水凝胶的研究.doc

纤维素制备水凝胶的研究.doc

纤维素制备水凝胶的研究-目的概述1引言11实验部分21.1实验仪器21.2实验试剂21.3羧甲基纤维素水凝胶的制备21.4水凝胶性能的测定结果32水凝胶的吸水曲线分析32.1水凝胶引发剂用量对水凝胶吸水的影响42.3交联剂用量对水凝胶吸水的影响52.4盐溶液浓度对水凝胶吸水的影响62.5对水凝胶吸水的影响62.6保水曲线水凝胶73结论8参考文献8致谢11-从纤维素制备水凝胶的研究摘要:纤维素被用作碱化和醚化纤维素以获得羧甲基纤维素的原料。

以羧甲基纤维素(CMC)、丙烯酸(AA)、过硫酸铵和N,N-纤维素为原料,对纤维素进行碱化和醚化处理,得到羧甲基纤维素。

羧甲基纤维素,丙烯酸,过硫酸铵,氮,氮:羧甲基纤维素;丙烯酸;N,N’-亚甲基双丙烯酰胺;羧甲基纤维素的吸水率。

然后以羧甲基纤维素(CMC)、丙烯酸(AA)、过硫酸铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为原料,通过自由基聚合合成了一种水凝胶。

考察了交联剂、引发剂配比、盐浓度、酸碱度对水凝胶吸收能力的影响,确定了最佳用量和条件。

结果表明,羧甲基纤维素钠质量比为133 3609,交联剂用量为0.6%丙烯酸,羧甲基纤维素钠与引发剂的质量比为25,合成温度为80 ℃,是合成羧甲基纤维素水凝胶的最佳条件。

关键词:羧甲基纤维素;丙烯酸;N,N’-亚甲基双丙烯酰胺;过硫酸铵;吸水率介绍纤维素是一种可生物降解和可再生的绿色资源,具有大的储存容量[1],属于多羟基化合物,具有亲水性,其分子式为(C6H10O5)n,天然纤维素是无味无嗅的白色丝。

纤维素省略部分——XXXX一年的大学生活将在一个月后结束。

回顾这四年的大学生活,老师给了我们很大的帮助和指导。

教师严谨的学术态度、优良的工作作风和认真负责的态度为我们当代人的教师树立了榜样。

在此,我谨向周口师范大学的所有老师表示衷心的感谢和良好的祝愿。

水凝胶的改性及其在生物医学中的应用研究进展

水凝胶的改性及其在生物医学中的应用研究进展

Advances in Material Chemistry 材料化学前沿, 2014, 2, 32-37Published Online April 2014 in Hans. /journal/amc/10.12677/amc.2014.22005The Progress of Modification andBiomedical Applications of HydrogelsZhenchao Guo1,2 , Ke Hu1,2, Xiaoe Ma1,2, Naizhen Zhou1,2, Tianzhu Zhang1,2*, Ning Gu1,21School of Biological Science and Medical Engineering, Southeast University, Nanjing2Jiangsu Key Laboratory of Biological Materials and Devices, NanjingEmail: *zhangtianzhulq@Received: Mar. 26th, 2014; revised: Apr. 10th, 2014; accepted: Apr. 18th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractModification of hydrogels is the necessary precondition of their applications in many biomedical fields. This paper summarized the modification of composit hydrogel of Polyvinyl Alcohol (PVA) and gelatin, protein hydrogel, nano hydrogel and other smart hydrogels. At the same time, it also points out that it is important to keep a close eye on biocompatibility, modified cost, biodegrada-bility and application range of modified hydrogels, in order to put these hydrogels to clinical ap-plication, and obtain a wider range of applications.KeywordsComposite Hydrogel, Smart Hydrogels, Modification of Hydrogel, Biomedical Application水凝胶的改性及其在生物医学中的应用研究进展郭振超1,2,胡克1,2,马晓娥1,2,周乃珍1,2,张天柱1,2*,顾宁1,21东南大学生物科学与医学工程学院,南京2江苏省生物材料与器件重点实验室,南京Email: *zhangtianzhulq@*通讯作者。

纤维素基水凝胶的制备及其应用研究进展

纤维素基水凝胶的制备及其应用研究进展

第 50 卷 第 5 期2021 年 5月Vol.50 No.5May.2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry纤维素基水凝胶的制备及其应用研究进展赵 媛1,2,段立磊1,桑亚男1,高 洁1,2,胡国文1,2,陈 涛1,2(1.湖北科技学院核技术与化学生物学院,湖北 咸宁437100;2.湖北科技学院辐射化学与功能材料湖北省重点实验室,湖北 咸宁437100)摘 要:随着对环境问题的日益重视,天然产物水凝胶因其生物相容性、生物降解性和丰富性,受到研究人员的关注。

纤维素是一种自然界含量最丰富的含有多羟基的天然聚合物,由其制备的纤维素基水凝胶具有无毒、高吸水性、生物相容性和易降解性,且原料廉价易得,因此可应用于多种领域。

本文概述了纤维素基水凝胶的制备方法、理化特性及其在生物医学(药物输送、组织工程和伤口愈合、医疗保健和卫生产品)、农业、吸附材料和智能材料等领域的应用。

关键词:纤维素;水凝胶;制备;应用中图分类号:O 636.1+1 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2021)05-0043-06基金项目:国家自然科学基金(51903080);湖北科技学院创新团队项目基金(H2019006)作者简介:赵媛(1988-),实验员,从事辐射化学与功能高分子材料研究通信联系人:陈涛,副教授。

E-mail:******************收稿日期:2021-02-18水凝胶是能吸收、溶胀和释放大量水和生物流体的三维亲水性聚合物网络,除了在食品工业、农业和水净化中有应用,还在生物医学领域中用于修复和协助各种软组织和硬组织的再生,如软骨、骨和血管组织等[1]。

纤维素作为地球储量最丰富的天然聚合物,具有可生物降解、再生和回收等特性,对其进行开发利用,能满足人类对环境友好和生物相容性产品的需求[2]。

纤维素或纤维素衍生物的亲水性表面,使其可以通过氢键、共价键或离子相互作用,交联成具有大量不同金属、有机物和聚合物的三维网络水凝胶,其可以保留大量的水或水溶液如生理溶液,而不会溶解或失去其结构完整性。

木质素PAM黏附水凝胶传感材料的制备与性能研究

木质素PAM黏附水凝胶传感材料的制备与性能研究

·木质素/PAM黏附水凝胶·木质素/PAM黏附水凝胶传感材料的制备与性能研究修慧娟李静宇赵海芝邓自立乔铖宋顺喜戴磊李金宝*(陕西科技大学轻工科学与工程学院,轻化工程国家级实验教学示范中心,陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西西安,710021)摘要:本研究以木质素和丙烯酰胺为原料,制备了具有一定机械性能及黏附性的木质素/聚丙烯酰胺复合水凝胶。

结果表明,添加木质素有利于提高复合水凝胶的力学性能及黏附性能。

在木质素含量1%时,复合水凝胶的拉伸应变525%,拉伸应力50kPa,韧性11.2MJ/m3,压缩应变88.7%,压缩应力97kPa,且木质素的加入使复合水凝胶的黏附性能增加,黏附能为130N/m2。

相比于未添加木质素的水凝胶,其拉伸应变增加了1.7倍,黏附能增加了约4倍。

关键词:木质素;水凝胶;传感材料;黏附性中图分类号:TS756文献标识码:A DOI:10.11980/j.issn.0254-508X.2022.01.005Study on Preparation and Properties of Lignin/PAM Hydrogel Sensing MaterialXIU Huijuan LI Jingyu ZHAO Haizhi DENG Zili QIAO Cheng SONG Shunxi DAI Lei LI Jinbao*(College of Bioresources Chemical and Materials Engineering,National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education,Shaanxi Province Key Lab of Papermaking Technology and Specialty Paper Development,Shaanxi University of Science&Technology,Xi’an,Shaanxi Province,710021)(*E-mail:lijinbao@)Abstract:In this study,lignin and acrylamide were used as raw materials to prepare lignin/polyacrylamide composite hydrogel with excel‐lent mechanical and adhesive properties.The results showed that the addition of lignin was beneficial to the mechanical and adhesive proper‐ties of hydrogel.When the lignin content was1%,the tensile strain of the composite hydrogel reached525%and the tensile stress was50 kPa,the toughness was11.2MJ/m3,the compressive strain was88.7%,the compressive stress was97kPa.Besides,the addition of lignin increased the adhesive performance of the composite hydrogels with the adhesion energy of130N/pared with the hydrogel without lignin,the elongation of composite hydrogel was increased by1.7times,and adhesion energy was increased by4times.Key words:lignin;hydrogel;sensing material;adhesion生物电子学已被广泛应用于监测人体内各种各样的生理信号,包括物理信号(如应变、运动、温度等)[1-2]和电生理信号(如心电图、脑电图、肌电图等)[3-5]。

改性明胶水凝胶的制备及性能研究

改性明胶水凝胶的制备及性能研究

改性明胶水凝胶的制备及性能研究王毅虎[1,2];王佳宁[1,2];张炜杰[1,2];张兵[1];郭燕川[1,2]【期刊名称】《明胶科学与技术》【年(卷),期】2017(000)004【摘要】采用丙烯酰化的方法将甲基丙烯酸酐与明胶反应,在明胶分子链上引入不饱和双键。

通过紫外光照射引发甲基丙烯酰胺基明胶共聚制备水凝胶,对交联水凝胶的形貌、溶胀率、降解性、机械性能和细胞活性进行了测试和分析。

结果表明:体系中甲基丙烯酰胺基明胶浓度增加,增加交联反应的程度,使得水凝胶形成更加复杂的网络结构,提高了水凝胶的刚性。

GelMA水凝胶不具有细胞毒性,是一种潜在的多功能生物医用材料。

【总页数】7页(P195-201)【作者】王毅虎[1,2];王佳宁[1,2];张炜杰[1,2];张兵[1];郭燕川[1,2]【作者单位】[1]中国科学院理化技术研究所、化学转化与功能材料重点实验室北京100190;[2]中国科学院大学北京100049;;[1]中国科学院理化技术研究所、化学转化与功能材料重点实验室北京100190;[2]中国科学院大学北京100049;;[1]中国科学院理化技术研究所、化学转化与功能材料重点实验室北京100190;[2]中国科学院大学北京100049;;[1]中国科学院理化技术研究所、化学转化与功能材料重点实验室北京100190;;[1]中国科学院理化技术研究所、化学转化与功能材料重点实验室北京100190;[2]中国科学院大学北京100049【正文语种】中文【中图分类】TQ431.3【相关文献】1.酶交联明胶水凝胶性能研究及仿生微流道制备 [J], 陈若梦;王宏;黄亚江;刘亚雄;贺健康;李涤尘2.明胶/聚甲基丙烯酸复合水凝胶的制备及其性能研究 [J], 刘瑞雪;陈纪超;李迎博;周腾;王亚玲3.明胶/聚甲基丙烯酸复合水凝胶的制备及其性能研究 [J], 刘瑞雪;陈纪超;李迎博;周腾;王亚玲4.PVA/明胶/Fe_3O_4磁敏感性水凝胶的制备及性能研究 [J], 张书第;翟玉春;张振芳5.仿生高强度甲壳素纳米纤维/明胶水凝胶的制备与性能 [J], 陈楚楚;吴启静;王怡仁;胡妙言;闫姝玥;张影;李大纲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

聚丙烯酰胺水凝胶的制备实验报告

聚丙烯酰胺水凝胶的制备实验报告

聚丙烯酰胺水凝胶的制备实验报告
实验日期:XXXX年XX月XX日
实验名称:聚丙烯酰胺水凝胶的制备
实验目的:掌握聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法,了解水凝胶的性
质和应用
实验原理:聚丙烯酰胺(PAM)是一种水溶性聚合物,可制成水
凝胶。

水凝胶具有超强的吸水保水能力和凝胶性质,广泛应用于农业、环保、医学等领域。

实验步骤:
1.准备所需材料:聚丙烯酰胺粉末、去离子水、淀粉、明胶、硫
酸铵等。

2.将聚丙烯酰胺粉末按照所需比例加入去离子水中,搅拌至完全
溶解。

3.将淀粉和明胶按照一定的比例加入聚丙烯酰胺溶液中,继续搅
拌均匀。

4.加入适量的硫酸铵,再次搅拌均匀。

5.将制得的混合液倒入准备好的模具中,放置静置一段时间。

6.取出水凝胶,用去离子水冲洗干净,放置晾干或烘干即可。

实验结果:我们成功地制备出了一定质量的聚丙烯酰胺水凝胶,
并测定了它的吸水率和凝胶性质。

水凝胶具有非常高的吸水保水能力,能吸收自身重量的几百倍的水分。

凝胶性能良好,可作为生物材料、
水处理和环境保护等领域应用的重要材料。

实验思考:制备聚丙烯酰胺水凝胶的方法简单易行,但制备过程
中需要注意控制添加材料的比例和搅拌时间,以确保制得的水凝胶质
量稳定。

此外,水凝胶的应用领域非常广泛,未来可以进一步研究其
性能和应用,拓展其应用范围。

BC/PAM双网络水凝胶的制备及性能研究

BC/PAM双网络水凝胶的制备及性能研究

BC/PAM双网络水凝胶的制备及性能研究王彩霞;杨光;洪枫【摘要】为了改善细菌纤维素(BC)的物理及机械性能,扩大其在医用材料及功能材料等领域的应用,以细菌纤维素为基体,丙烯酰胺(AM)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用自由基聚合的方法在BC骨架中引入聚丙烯酰胺(PAM)网络,获得BC/PAM双网络水凝胶。

采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)对其形态结构及热稳定性进行研究,同时分别研究了单体和交联剂浓度对复合材料的溶胀、保水以及机械性能的影响。

结果发现,随着单体和交联剂浓度的增加,BC/PAM水凝胶的溶胀和保水性均获得一定程度的改善。

另外,增加单体浓度,复合材料的杨氏模量明显上升,形态结构更加致密,热稳定性显著提高。

%In this work, a double-network (DN) hydrogel material, bacterial cellulose/polyaerylamide (BC/PAM) was prepared by combining BC as the first network with PAM as the second network, via flee radical polymerization using acrylamide (AM) as the monomer, and N, N-methylene bisacrylamide (MBA) as a cross-linker, in order to improve its mechanical and physical properties. Effects of the concentrations of AM and MBA were investigated on the swelling ratio, water retention rate and mechanical property of BC/PAM DN hydrogel. It was found that increasing the concentrations of both AM and MBA improved the mechanical strength of the DN gel. And the water retention rate was greatly enhanced with the increase of MBA concentration. Meanwhile, scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetric analysis (TGA) were used to study the morphological structure and thermostability of the DN gel. Theresults showed that increasing the concentrations of AM, the morphological structure of BC became denser, and the themaostability of BC was improved obviously.【期刊名称】《纤维素科学与技术》【年(卷),期】2012(020)003【总页数】6页(P1-5,33)【关键词】双网络水凝胶;细菌纤维素;丙烯酰胺;机械性能【作者】王彩霞;杨光;洪枫【作者单位】东华大学化学化工与生物工程学院;东华大学化学化工与生物工程学院东华大学生态纺织教育部重点实验室,上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院【正文语种】中文【中图分类】Q819;TQ352细菌纤维素(Bacterial Cellulose,简称BC)是一种由微生物发酵合成的天然纤维素,具有超细的纳米三维网状结构,表现出许多优良的物化特性,比如高含水量、高结晶度、高纯度以及良好的生物相容性等,在创伤敷料、人工血管等生物医学材料领域受到广泛关注[1]。

纤维素纳米纤维接枝聚水凝胶的制备及其结构性能的研究

纤维素纳米纤维接枝聚水凝胶的制备及其结构性能的研究

纤维素纳米纤维接枝聚水凝胶的制备及其结构性能的研究赵玉强【摘要】PNIPAM was grafted onto cellulose nanofibers and the temperature response rate was improved by increas-ing the gel surface area and decreased the volume size. The optimum reaction conditions for PNIPAM grafting were as follows: the reaction temperature was 40 ℃, the cellulose nanofiber membrane and N- isopropyl acrylamide had mass ratios of m(N)∶m(C)=15.5∶1, initiator concentration 10.5 mmol/L, and reaction time 3 h. Scanning electron micros-copy showed that after the surface of the fiber grafted by NIPAM,there is bonding phenomenon and the surface is rough between the fibers. Infrared spectrum and X ray photoelectron spectroscopy show that NIPAM was grafted successfully of cellulose. DSC showed that when grafting ratio of PNIPAM-g-Cell is 30%, LCST hydrogel increased significantly. Deswelling kinetics showed that the higher grafting rate is, the more sensitive PNIPAM-g-Cell hydrogel is. The greater PNIPAM-g-Cel diffusion signal intensity ratio is.%将聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)接枝到纤维素纳米纤维上,通过增大凝胶比表面积、缩小体积尺寸提高温度响应速度.PNIPAM接枝的最佳反应条件为:反应温度40 ℃、纤维素纳米纤维膜和N-异丙基丙烯酰胺质量比m(N)∶m(C)=15.5∶1、引发剂浓度10.5 mmol/L、反应时间3 h.扫描电子显微镜表明,纤维表面经NIPAM接枝处理后,纤维间出现粘结现象且表面粗糙.红外光谱和X射线光电子能谱表明,PNIPAM成功接枝在纤维素纤维上.差热扫描表明,PNIPAM-g-Cell接枝率为30%时,水凝胶的LCST显著提高.去溶胀动力学表明,接枝率越高,PNIPAM-g-Cell水凝胶越敏感;PNIPAM-g-Cel扩散信号强度比值越大,扩散程度越大.【期刊名称】《染整技术》【年(卷),期】2018(040)004【总页数】6页(P31-36)【关键词】PNIPAM;溶胀率;接枝率;温敏型;纤维素【作者】赵玉强【作者单位】雅安职业技术学院,四川雅安 625000【正文语种】中文【中图分类】TS105.52世界上第一大类天然高分子材料是纤维素,原料易得且廉价,可生物降解,生物热稳定性和相容性较好,在生物医学材料、药物缓释等领域应用前景广阔[1-3];但天然纤维素难溶于一般溶剂和水,应用受到限制。

高弹性聚丙烯酰胺水凝胶的制备及拉伸性能研究

高弹性聚丙烯酰胺水凝胶的制备及拉伸性能研究

高弹性聚丙烯酰胺水凝胶的制备及拉伸性能研究肖新才;张瑞连;熊小翠;胡蓉蓉;马文婷【摘要】为了提高水凝胶的弹性性能, 采用微凝胶法制备了高弹性的聚丙烯酰胺(PAAM)水凝胶.先采用沉降聚合法制备了PAAM微凝胶,再以此充当交联剂代替传统的化学交联剂和引发剂,制备了高机械性能的PAAM水凝胶.同时探讨了丙烯酰胺浓度、凝胶成型温度、微凝胶与水的体积比对PAAM水凝胶弹性性能的影响.结果表明:随着丙烯酰胺的浓度的增大,凝胶柱的弹性模量变大;随微凝胶成型温度越高,形成的水凝胶的弹性模量越小;当微凝胶与水的体积比为1∶1时,水凝胶的弹性模量较大,增加或减少微凝胶的量均会使得水凝胶的弹性模量变小.%To improve the elasticity of the hydrogels, microgel method was applied to prepare highly elastic polyacrylamide(PAAM) hydrogel.PAAM microgels were prepared by sedimentation polymerization, then highly elastic PAAM hydrogel was prepared using the microgels as the crosslinker instead of the traditional chemical crosslinker and initiator.The effects of acrylamide concentration, polymerization temperature, volume ratio of the microgels and water on the elasticity of the hydrogels were investigated.The results indicated that the elasticity modulus of PAAM hydrogel increased with the increase of acrylamide concentration and decreased with the polymerization temperature.The modulus was largest when the volume ratio of the microgels and water was 1∶1, which would decrease regardless of decreasing or increasing the microgels content.【期刊名称】《中南民族大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】5页(P47-51)【关键词】聚丙烯酰胺;微凝胶;高弹性;微凝胶法;弹性模量【作者】肖新才;张瑞连;熊小翠;胡蓉蓉;马文婷【作者单位】中南民族大学药学院,武汉 430074;中南民族大学药学院,武汉430074;中南民族大学药学院,武汉 430074;中南民族大学药学院,武汉 430074;中南民族大学药学院,武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TQ460.1;R944.1聚丙烯酰胺(PAAM)具有典型的三维网络结构、无毒副作用、性能稳定,被广泛应用于生物水凝胶的制备[1],如蛋白质分离[2,3]、药物释放[4,5]、土壤改良剂[6]等.由于PAAM水凝胶的机械强度较低,使其在强度要求相对较高的领域,如人工肌肉骨骼、记忆开关元件、机械传动装置及生物传感器等的应用受到很大的限制.传统的提高水凝胶机械强度的方法有增加交联密度、降低凝胶溶胀度、引入纤维状增强剂、制备互穿网络(IPN)等[7],但操作较繁琐,或对水凝胶的机械性能的改善能力有限,或改变了PAAM其本身的性能,使PAAM水凝胶应用受限.传统的凝胶以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为化学交联剂来制备.近年来,诸多研究者按此模式,通过构建聚合物的交联来改变水凝胶的机械强度,如构建拓扑结构[8]、双网络结构[9-11]、复合结构[12],及加入纳米凝胶作为交联剂制备水凝胶[13-15]等.利用活性纳米粒子如锂皂石[15]、氧化石墨烯[16]、离子[17]、二氧化硅[18]、粘土[19]、活性纳米凝胶[20]等代替传统的交联剂来制备水凝胶,虽能大大提高水凝胶的机械性能,但过程复杂,影响因素不易控制,成本增加.利用材料自身形成微凝胶作为交联剂制备高弹的水凝胶,由于没有其他粒子的加入,制备的凝胶成分更纯,性能更易控制,且制备过程简易、方便,具有很强的实用性.制备微凝胶的方法较多,如谭雪梅等[21]采用反相微乳液聚合法、自组装辅助聚合法[22-24]、光聚合法[25]等.本文采用采用微凝胶制备高弹性PAAM水凝胶,为简化实验操作,采用沉降聚合法[20](制备过程见图1),并探讨了丙烯酰胺的浓度、凝胶成型温度、微凝胶与水的比例等因素对聚丙烯酰胺水凝胶弹性性能的影响,以期获得制备高弹性PAAM水凝胶的相关条件,为开发高弹性PAAM的新应用奠定基础.1.1 材料和仪器丙烯酰胺(AAM ,99.9%)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)购于Biosharp公司,过硫酸铵(APS, AR级)、十二烷基硫酸钠(CP级)、无水乙醇(分析纯)购于中国医药集团上海化学试剂有限公司.真空冷冻干燥仪(DRY-LYO型,丹麦HETO),DF-10VS型集热式恒温磁力搅拌、SHZ-DIII型循环水真空泵(巩义市予华仪器),电热鼓风干燥箱(101-1A型,天津市泰斯特),电子天平(AR2140型,上海奥豪斯),透射扫描电镜(FEI Tecnai G20S-Twin型,200 kV),低温恒温槽(DC-0506,武汉世纪超杰),场发射电镜(SU8010,日本HITACHI),高铁伺服控制拉力试验机(AI-7000M,高铁检测仪器).1.2 活性PAAM微凝胶的制备利用沉降聚合法制备微凝胶:取50 mL水于三颈烧瓶中,通氮气5 min后加入0.71 g (0.01 mol) AAM,搅拌溶解,加入0.0616 g (4 mmol) BIS,0.027 g APS,搅拌溶解,再加入0.27 g十二烷基硫酸钠(表面活性剂),溶解完全后,于60℃水浴中反应,转速为300 r/min,反应10,15,20,25,30,35,40,45,50 min后,置于冰水浴中终止反应.1.3 PAAM水凝胶的制备取一定量的PAAM微凝胶和一定量的水,加入一定量的AAM(具体用量见表1),搅拌溶解,通5 min氮气,将其倒入两头开口的玻璃管中,封好,置于一定温度下反应24 h,即得PAAM凝胶,放置,进行拉伸试验,检测它的抗拉伸能力,将凝胶冻干,备用.1.4 微凝胶形貌和粒径的表征取一定量的微凝胶溶液,用动静态仪测量其粒径.在微凝胶溶液中加入0.3%的阻聚剂,用截留分子量为12000 ~14000的透析袋装好,置于超纯水中透析7 d,每天换2次水,冷冻干燥,取适量表面镀金,置于场发射电镜下观察其结构.1.5 凝胶拉伸测试和形貌表征将制备成型的水凝胶从模具中取出、洗净,用高铁伺服控制拉力试验机作力学性能检测,拉伸率的计算公式为:由虎克定律为凝胶柱变化长度,l为凝胶柱初长度,A为凝胶柱截面积,F为凝胶柱受的拉力,得PAAM凝胶柱的弹性模量计算公式为:将制备成型的水凝胶冷冻干燥,切出横切面,切面镀金,置于场发射电镜下观察其结构.2.1 活性微PAAM水凝胶的形貌观察取适量微凝胶溶液,于透射电镜下观察,结果见图2.由图2可见,活性PAAM微凝胶为分为大小两类粒子,粒子均类似球状,不规整,随着反应时间的加长,由于表面活性剂的作用,微凝胶的直径微增大.而沉降聚合法中表面活性剂的加入延长了成核时间和沉淀时间,控制了微凝胶的粒径.表面活性剂能包裹在聚合物的表面,阻碍聚合反应的进行,使其得直径约为300~400 nm.图3为反应40 min的微凝胶的扫描电镜图.由图3可见,微凝胶表面不平整,呈菊花状,上面分布一些小粒子(尺寸约几十纳米),球形度不规整,尺寸不均一,与透射电镜结果相符.2.2 以微凝胶作为交联剂制备PAAM水凝胶的影响因素2.2.1 微凝胶聚合时间对凝胶柱弹性的影响图4为不同微凝胶聚合时间下制备凝胶柱的横截面的扫描电镜图.由图4可见,不同交联剂制备的凝胶微观结构存在着一定的区别.化学交联剂法制备的凝胶表现出大孔洞结构,以15 min微凝胶制备的凝胶,其微观结构与化学交联剂法制备凝胶一致;当微凝胶反应40 min时,凝胶结构为细小的密集的孔洞,孔边缘薄;45 min则孔洞更细.故微凝胶的反应时间越长,凝胶柱微观结构中孔洞越密集,微凝胶增加了PAAM链条之间交联的均匀性,形成的凝胶具有多孔结构.单体发生聚合反应时,以微凝胶为聚合中心,利用上面的活性键进行结合,微凝胶作为交联剂和引发剂来开始AAM的聚合反应,有规律地进行PAAM链条的增长.图5为不同聚合时间微凝胶制备的凝胶柱断裂时的最大伸长率和最大的力.图5a中当AAM浓度一定,聚合时间10~35 min时,PAAM凝胶柱伸长率无明显影响,40 min时,凝胶的最大伸长率突然变大,直至50 min后.图5b中35 min前凝胶的拉力变化不大, 40 min时凝胶柱的最大拉伸力变大,45 min后又降低,由于凝胶的刚性变小,使得达到同一长度的拉力变小.由于聚合40 min的微凝胶处于突变点上,性能不稳定,故后续实验均采用聚合45 min的微凝胶制备凝胶柱.2.2.2 AAM浓度对凝胶柱弹性的影响图6为AAM浓度对凝胶柱弹性模量的影响.利用反应45 min的微凝胶制备凝胶柱,50℃下反应,图6中可见随着单体AAM的增加,凝胶柱的弹性模量和刚性也变大,由于随着单体量的增加,凝胶柱的内部结构变得紧密,拉伸所需要力也越大,故凝胶柱的弹性模量增大.2.2.3 微凝胶与水比例对凝胶柱弹性的影响图7为微凝胶与水比例对凝胶柱弹性的影响.取聚合45 min的微凝胶,用不同量的水对其进行稀释,在50℃下制备凝胶柱,图7中当微凝胶的量和水的体积比为1︰1时,凝胶柱的弹性模量最大,增加或减少微凝胶的量均使弹性模量减小;当微凝胶与水的体积比大于1︰1时,由于微凝胶过多,使AAM单体成聚合物后聚合物之间接点变多,凝胶的柔韧性变大;当微凝胶于水的体积比小于1︰1时,作为接点的微凝胶减少,AAM单体间聚合不牢固,出现滑动,使拉伸到一定长度的拉力变小,凝胶柱的弹性模量变小.2.2.4 反应温度对凝胶柱弹性的影响图8为改变凝胶柱的制备温度对凝胶柱弹性模量的影响.由图8可见,反应温度越低,凝胶的弹性模量越大,随着反应温度增高,凝胶柱的柔韧性变大,温度越低反应时间越长,35℃时凝胶柱彻底成型需要3 d以上,而到了70℃只需要约1 h就能凝固.说明凝胶柱成型温度对凝胶柱的刚性有一定影响,低温成型的凝胶由于成型时间长,AAM单体缓慢聚合,使骨架比较规整,弹性模量大;而高温下AAM 单体暴聚,使得聚合物骨架较松散,故弹性模量小,刚性小.采用微凝胶法,制备了具有高弹性的PAAM水凝胶,当微凝胶聚合时间达到40 min时,水凝胶弹性急剧增加,时间越长,利用其制备的水凝越柔软,弹性模量越小.随着AAM单体量的增加,水凝胶的硬度变大.在微凝胶和水的体积比为1︰1时,凝胶柱的弹性模量最大.制备凝胶柱的反应温度越高,弹性模量越小,而成型越快.【相关文献】[1] Labarre D,Laurent A,Lautier A,et plement activation by substituted polyacrylamide hydrogels for embolisation and implantation [J].Biomaterials,2002,23(11):2319-2327.[2] Lu J J,Liu S R,Pu Q S.Replaceable cross-linked polyacrylamide for high performance separation of proteins[J].J Proteome Res,2005,4(3):1012-1016.[3] Chihiro A,Takashi S,Toshifumi T.Affinity-trap polya- crylamide gel electrophoresis: a novel method of capturing specific proteins by electro-transfer.[J].Seibutsu Butsuri Kagaku,2014,58(2):30-32.[4] Setty C M,Deshmukh A S,Badiger A M.Hydrolyzed polyacrylamide grafted carboxymethylxyloglucan based microbeads for pH responsive drug delivery[J].Int J Biol Macromol,2014,67(3):28-36.[5] Setty C M,Deshmukh A S,Badiger A M.Hydrolyzed polyacrylamide grafted maize starch based microbeads: Application in pH responsive drug delivery[J].Int J Biol Macromol,2014,70(8):1-9.[6] 张健,魏占民,韩冬,等.聚丙烯酰胺对盐渍化土壤水分垂直入渗特性的影响[J].水土保持学报,2015,29(3):256-261.[7] Xiang Y Q,Peng Z Q,Chen D J.A new polymer/clay nano-composite hydrogel with improved response rate and tensile mechanical properties[J].Eur Polym J,2006,42(9):2125-2132.[8] Fleury G,Schlatter G,Brochon C,et al.Topological polymer networks with sliding cross-link points:the “sliding gels” relationship between their molecular structure and the viscoelastic as well as the swelling properties[J].Macromolecules,2007,40(3):535-543. [9] Rebecca E W,Creton C,Brown H R,et rge strain hysteresis and mullins effect of tough double-network hydrogels[J].Macromolecules,2007,40(8):2919-2927.[10] Fei X,Xu S,Feng S,et al.Mechanically strengthened double network composite hydrogels with high water content: a preliminary study[J].J Polym Res,2011,18(5):1131-1136.[11] Chen Q,Wei D,Chen H,et al.Simultaneous enhancement of stiffness and toughness in hybrid double-network hydrogels via the first,physically linkednetwork[J].Macromolecules,2015,48(21):8003-8010.[12] Li P,Xu K,Ying T,et al.A novel fabrication method of temperature-responsivepoly(acrylamide) composite hydrogel with high mechanicalstrength[J].Polymer,2013,54(21):5830-5838.[13] Xia L W,Xie R,Ju X J,et al.Nano-structured smart hydrogels with rapid response and high elasticity.[J].Nat Commun,2013,4(7):375-381.[14] Yang J,Han C R,Duan J F,et al.Mechanical and viscoelastic properties of cellulose nanocrystals reinforced poly(ethylene glycol) nanocomposite hydrogels[J].ACS Appl Mater Interfaces,2013,5(8):3199-3207.[15] Li C,Mu C,Lin W,et al.Gelatin effects on the physico- chemical and hemocompatibleproperties of gelatin/PAAm/laponite nanocomposite hydrogels.[J].ACS Appl Mater Interfaces,2015,7(33):18732-18741.[16] Das S,Irin F,Ma L,et al.Rheology and morphology of pristinegraphene/polyacrylamide gels.[J].ACS Appl Mater Inter,2013,5(17):8633-8640.[17] Yang C H,Wang M X,Haider H,et al.Strengthening alginate/polyacrylamide hydrogels using various multivalent cations.[J].ACS Appl MaterInter,2013,5(21):10418-10422. [18] Lin W C,Fan W,Marcellan A,et rge strain and fracture properties ofpoly(dimethylacrylamide)/silica hybrid hydrogels[J].Macromolecules,2010,43(5):2554-2563.[19] Zhang Q,Li X,Zhao Y,et al.Preparation and performance of nanocomposite hydrogels based on different clay[J].Applied Clay Science,2009,46(4):346-350.[20] Xia L W,Rui X,Ju X J,et al.Nano-structured smart hydrogels with rapid response and high elasticity.[J].Nat Commun,2013,4(7):375-381.[21] 谭雪梅,万涛,胡俊燕,等.聚合物智能纳米凝胶的反相微乳液聚合法合成与性能[J].高分子材料科学与工程,2014,30(5):20-24.[22] 李祯珍,周淑彦,窦红静,等.自组装辅助聚合法制备纤维素基温度/pH双敏感性荧光纳米凝胶[J].高等学校化学学报,2014,35(7):1608-1614.[23] 肖新才,邓萌萌,肖咪,等.自组装法制备丝心蛋白微球[J].中南民族大学学报(自然科学版),2016,35(1):50-54.[24] 童霞,王飞,于明,等.溶剂稳定的钯纳米颗粒自组装体的控制合成[J].中南民族大学学报(自然科学版),2009,28(1):4-7.[25] 乔向利,侯征迟,盛康龙,等.光聚合法对聚异丙基丙烯酰胺纳米凝胶粒径及形状的控制[J].微纳电子技术,2003,Z1(7):523-525.。

纤维素基水凝胶的研究进展

纤维素基水凝胶的研究进展

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第6期纤维素基水凝胶的研究进展沈娟莉,付时雨(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640)摘要:纤维素是世界上最丰富的天然、可再生以及可生物降解的高分子材料,在化工、材料等领域有广泛的应用。

本文主要对近几年来纤维素基水凝胶的研究进展进行了归纳总结。

首先,介绍了纤维素基水凝胶的研究背景。

其次,列举了纤维素水基凝胶的交联方法,主要有物理交联与化学交联。

其中物理交联有氢键交联、疏水性交联、离子交联等,化学交联则是酯化交联、迈克尔加成、自由基共聚合、动态共价键交联等。

最后,重点介绍了纤维素基水凝胶在可降解性、生物医学性、亲水性、吸附性、导电性等领域方面的应用。

此外,对于纤维素基水凝胶材料在高机械性和产业化制备等方面的发展进行了展望。

关键词:纤维素;水凝胶;物理交联;化学交联;功能化中图分类号:TQ35文献标志码:A文章编号:1000-6613(2022)06-3022-16Research progress of cellulose-based hydrogelsSHEN Juanli ,FU Shiyu(State Key Lab of Pulp and Paper Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China)Abstract:Cellulose is the most abundant natural,renewable and biodegradable polymer in the world,and has a wide range of applications in chemical,material and other fields.This paper mainly summarizes the research progress of cellulose-based hydrogels in recent years.First,the research background of cellulose-based hydrogels is introduced.Secondly,the cross-linking methods of cellulose water-based gels are listed,which are mainly composed of physical cross-linking and chemical cross-linking.Among them,physical crosslinking includes hydrogen bond crosslinking,hydrophobic crosslinking,ionic crosslinking,etc .,while chemical crosslinking includes esterification crosslinking,Michael addition,free radical copolymerization,dynamic covalent bond crosslinking,etc .Finally,the applications of cellulose-based hydrogels in the fields of degradability,biomedical properties,hydrophilicity,adsorption,and electrical conductivity are highlighted.In addition,the development of cellulose-based hydrogel materials in terms of high mechanical properties and industrialized preparation is prospected.Keywords:cellulose;hydrogel;physical crosslinking;chemical crosslinking;functionalization 水凝胶是一种具有亲水聚合物链的三维网络结构材料。

甲叉双丙烯酰胺交联纤维素制备水凝胶的研究

甲叉双丙烯酰胺交联纤维素制备水凝胶的研究

甲叉双丙烯酰胺交联纤维素制备水凝胶的研究一、引言要说水凝胶,这可不是个新鲜玩意儿,咱们的日常生活里其实早就离不开它了。

从化妆品中的保湿成分,到医学上的敷料,水凝胶几乎无处不在。

你可知道,水凝胶的“制造工艺”其实还挺讲究的。

它不仅仅是个简单的“水和胶”的混合物,要做得好,得靠一些聪明的“手段”,比如交联技术。

今天咱们聊的这个,可是挺有意思的!我们要讨论的正是用“甲叉双丙烯酰胺”交联“纤维素”,来做水凝胶的方法。

说得复杂点,它就是通过一种化学方法,把纤维素这玩意儿变得更有弹性,更能锁水,不仅能在水中保持形状,还能吸水膨胀成凝胶状态。

这么做的好处?能大大提升水凝胶的性能,改善它的使用效果。

谁说化学离我们远?咱们的生活处处有它哦。

二、甲叉双丙烯酰胺和纤维素的“牵手”你要知道,甲叉双丙烯酰胺可不是个普通的化学品,它在交联反应中,起着至关重要的作用。

想象一下,它就像是水凝胶中的粘合剂,把那些分散的分子紧紧粘在一起,让它们能形成一个三维的网状结构。

没有它,纤维素就像是一个一个散落的小颗粒,啥也做不出来。

而甲叉双丙烯酰胺的加入,就像是给这些纤维素分子搭了个“舞台”,它们之间就能发生交联反应,形成一个坚固的结构。

这么做的好处?水凝胶的强度大大增强,水的保留能力也大幅提升。

纤维素在这过程中起到了骨架的作用,而甲叉双丙烯酰胺则是起到了桥梁的作用。

就像是一个强有力的手,把它们紧紧联系在一起。

纤维素到底有什么特别的呢?你可别小看这玩意儿,它可是天然的高分子材料,环保、可再生,是个不折不扣的“好材质”。

而且纤维素非常容易获取,价格也不贵,很多植物、木材里都有。

为了制造出超强的水凝胶,我们需要通过一些特殊的方法来“改造”它,让它的结构更适合交联反应。

所以,这个甲叉双丙烯酰胺和纤维素的“牵手”,真的是一场化学与自然的美妙结合。

三、交联反应的神奇魔力咱们得聊聊交联反应的具体过程。

这玩意儿其实很有意思。

你想想,交联反应就像是给纤维素分子穿上了“防护服”,把它们牢牢地固定在一起。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
L n AN Q a —ig,RE i i g,L a g I Mig,G u nyn N We— a I n qn G
( .Deat n f c aiaE gn eig Taj ioGema o ain le h i l ol e ini 0 1 1 hn ;2 c o lf 1 p r t Meh nc l n ier , ini Sn — r nV ct aT c nc l g ,Taj 3 0 9 ,C ia .Sh o me o n n o aC e n o C e cl n ier g hmi gn ei ,Hee Unvri f eh oo y i j 0 10 hn aE n b i ies yo T c n lg,Ta i 3 0 3 ,C ia) t nn
添 加 1%的淀 粉 可 使 水 凝 胶 拉 伸 强 度 达 到 O 7MP ; 添加 l 5 . a 4 %二 氧化 钛 可 使 水 凝 胶 拉 伸 强度 达到 03 a .8 MP .



低 取 代 度 羧 甲基 纤 维 素 ; 丙烯 酰 胺 ; 水凝 胶 ;合 成 ;拉 仲 强 度 T 3 63 3 0 1. 4 文 献标 识 码 A
摘要
采 用 水媒 法 制备 了低 取 代 度 羧 甲基 纤 维素 , 并用 接 枝 聚合 法制 备 了 改性 纤 维 素 / 丙烯 酰胺 水凝 胶 ,考 察 了
单体质量 比、取代度等对水凝 胶拉仲性 能的影响.结果表 明:对于接 枝聚合反应 ,采用低取代度羧 甲基纤 维素可
以提 高纤 维 素 的 有 效 用 量 ; 当交联 剂 用 量 为 10 / 8 mgL、引发 剂 1 0 mgL 0 / 、低 取 代 度 羧 甲基 纤 维 素和 丙烯 酰 胺 质 3 量 比在 1: 4~ l: .之 间 、单 体 质 量 分 数 为 3 %时 ,合 成 水凝 胶 的 拉 伸 强 度 达 到 0 8MP ;在 此 基 础 上 ,适 量 45 0 . a 2
0 前 言
水凝 胶 是在 水 中可溶 胀 形成 三维 网络 结构 ,但不 溶于 水 的 一 高 分子 聚合 物 . 自 16 类 9 9年美 国农 业部 首 次报道 高吸 水性树 脂 以来 ,水 凝胶 材料 在 农业 园艺 、食 品工 业 [ 2 1 、生物传 感器 、生物 制 药 等方 面得 到 了广泛 的应 用 .几 十年来 ,研 究 丰要集 中住 凝胶 的溶 胀性 能上 , r凝胶 的力学性 能 却很少 受 到重视 .较 差 叮
用 DDS 1C型数字 电导 率仪来进 行测 定,方法 如下 :准确称 取 0 纯化后 的低 取代度 羧 甲基 纤维 素样 品放 一l .g 2
入烧杯 中,加入 8 mL蒸馏水 ,搅拌 2 i至完全 溶解 ,加入 少量 Na 0 ~3 n a r OH固体 ,使 溶液呈碱 性 ,用 浓度 为 019 mo/ . 4 l 8 L的标准 盐酸滴 定 ,每 加入 03 记 录一次 电导率 值 ,待 电导 率随盐 酸用量 的增加 均匀增 大时停 .mL
胶 力学性 能测 试方 法对 凝胶 材料 吸水 前 的拉伸 力 学性 能进 行 了研 究 .
收 稿 日期 :2 0 —4 2 0 90 — 7
作者简介 :李明 ( 9 1) 18- ,男 ( 汉族) ,硕士主 ;导师简介:黎锕 (9 4) 16 . ,男 ( 汉族 ) ,教授








第 3 卷 8
1 实验部分
1 . 剂 与原 料 1试
精梳 棉 :聚合 度 6 0~8 0 0 0 ,长 庆石 油勘探局 咸 阳化 学试 剂厂 ;丙烯酰 胺 ( AM) :工业级 ,抚顺 市龙凤 化 工厂 ;玉米 淀粉 :工业级 ,河 北梅 花味 精集 团 ;二氧 化钛 :工 业级 ,铜 陵安 纳达 钛 白粉有 限公 司 ;氯 乙 酸 、氢 氧化钠 、盐酸 、N, 亚 甲基双 丙烯酰胺 ( MB 、无 水亚硫 酸钠 、过 硫 酸铵 等均 为分析 纯化学试 剂 . N. N A) 1 低取代 度羧 甲基纤维 素钠 的制备 . 2 称 取一 定质量 的精梳棉撕 碎 ,用浓度 为 3 %的 N O 5 a H溶液 喷淋 ,搅拌 均匀 后用 YD S -0 实验室用 小 —Y 0 4型 型捏合机 捏合 l ,将 棉纤 维浆粕 密封在 一个容 器 内,放 入 3 0次 0℃烘箱 保温 1h ,取 出再捏 合 3次,再密封 保温 1 .取 出浆 粕 ,将一 定量 的氯 乙酸 固体颗粒 均匀分 散到 浆粕 上 ,搅拌 均匀后 捏合 7次 ,压 实放入 6  ̄ h 一 5C 烘箱 中恒 温反应 1 后取 出得到产 品 ,将 产 品在 5 ~6 ℃烘箱 中烘干 2 h以上 ,用 F 0型微 型 高速 万 能试 h 5 5 4 WS 样粉碎机 粉碎 、装袋备 用 ,即得到不 同低取代 度羧 甲基纤 维素 . 以 1mo 棉纤维 为单位 来计算 ,5 不 同取代度 的羧 甲基 纤维 素 的碱 化效 率和醚化 效率都 用下面 的公式 l 种 来 计算 ,其 平均碱 化效率 为 1 .1 9 %,平均醚化 效率 为 3 . %. 6 64 5
碱 化效率= 1 低取代 度羧 甲基纤维 素取代 度的测 定 . 3 ×1 0 ; 化效率 : % 醚 0 ×1 0 % 0
低 取代度羧 甲基纤 维素样 品 5g 2 8 %的乙醇溶 液洗涤 1 ,然后真 空抽滤 ,再 用 2 用 0mL 0 次 0mL无水 乙
醇洗涤 2次 ,真 空抽滤 ,在 5 5~6 5℃下烘干 4h以上 , 即可用 电导滴定法 测 定取 代度 ( DS) 实验采 .本
A bsr t P e r to fl w e r e o t ac r pa ai n o o d g e fs ubsiu in c r ox tt to a b ym ehycel os y ae e ap oc s nd s nt ssont t l lul eb w t rm di r e sa y he i he gr f o l e ia in ofc r x a c poym rz to a bo ym ehylel l s / cylm i d o el v e u or t t c lu o ea r a dehy r g ha ebe n p tf wor n t sp pe . Thee e t d i hi a r f cs oft er to ofm o m e sa hed gr eofs ai no r nd t e e ubsi in on tnsl e ha c l o ri so dr ge r ic s d. The h tt o e iem c nia pe te fhy o l e d s us e ut pr a e e i e al es lss o ha hec t n a b ym ehy c l o ei r fi g c olm e a e e f tvey i c e s d xp rm nt u t h w t tt on e tofc r ox r t l el s n g atn op y rc n b feci l n r a e ul a o isl w e e r eo u tt to h n i usra o c , w hiecos ln nga n s 1 0m g/ st t o rd g e fs bsiu in t a nd til pr du t l r siki ge ti 8 L, a n tao g n s ndi iit ra e ti 13 g L, t 00m / hemas a i fl de r eo u tt tonc r ox sr to o ow g e fs bsiu i a b ym eh c l os / cyl m iei t tyl el ul e a r a d sbewee :4a :4. n1 nd 1 5, t e m a sm o h s nome s3 w t , h r ri 0 % yd oge e sl te t a e c o 0. Pa.On t sb i, whe d ng 1 w t of l n ie sr ng h c n r a h t 28M t hi ass n a di % 5 t ea ou t r h, hy o l e sl te t a e c oO. Pa a dig wt tt num o de h r ge e ie h m nt sa c of dr ge n i srng h c nr a h t 47M t e ; d n 1 % ia i dixi , yd o ltnsl sr ng hc n g t0.8 M Pa te t a e 3 . Ke y wor l ds ow e eeo u tt tonc r xy ehyle l os ; a r l m ie;hy o l s n h ss tnsl te gt d gr fs bsiu i a bo m t c lul e c y a d dr ge; y t e i; e iesr n h
的力学性 能限制 了其在 污水 处 理 、堤坝 堵漏 等工 程领 域 方面 的应 用 .2 纪 8 0世 0年代 ,有 机/ 机 复合高 吸 无
水 树脂 的 出现 受 到 了人 们 的关注 ,它 存改 善保 水性 、热稳 定性 、凝胶 强度 等方面 起 到 了一 定 的作用 .尽 管
纤 维素类 水凝 胶 吸水 率低 ,但 是纤 维素类 水凝 胶 具有 吸水 后凝 胶 强度高 、可 生物 降解 等 优 点 ,因此开 展 纤 维素类 水凝 胶 的研 究 ,可 以获得 能够 生物 降解和 高 力学 性 能的新 型吸 水材 料 . 本 文 以 自制低 取代 度羧 甲基 纤维 素和 内烯 酰胺 为 原料 ,通 过 自由基 接枝 共聚 的方 法制 备水 凝胶 , 照橡 参
第 3 卷 第 6期 8
、0l3 No. , -8 6


相关文档
最新文档