纳米纤维素/PNIPAm复合水凝胶与PNIPAm基载银纳米复合水凝胶的制备研究
发布时间：2021-06-28 15:10
为了攻克竹材的长效防霉难题,以温敏性水凝胶PNIPAm为原料,将具有强杀菌作用的纳米银包埋其中制得温敏性抗菌纳米水凝胶,再与竹材复合制备防霉竹材,通过温敏性水凝胶的温变特性实现竹材的长效防霉。主要研究结果如下:（1）以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAm）为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,引入TEMPO氧化的纳纤化纤维素（TO-NFC）,采用自由基溶液聚合法制得一系列半互穿网络水凝胶,并研究了其溶胀性能和力学性能。结果表明:TO-NFC的引入明显提高了PNIPAm水凝胶的溶胀性能和抗压性能,尤其具有高含量的TO-NFC,溶胀比可达42 g/g,压缩强度可达61.53 MPa,分别是纯PNIPAm的2倍、5倍。（2）以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAm）为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,采用自由基溶液聚合法制得一系列纳米水凝胶,并研究聚合组分对水凝胶纳米粒径的影响。结果表明:当单体PNIPAm浓度为0.75mg/mL、交联剂MBA浓度为0.255 mg/mL、引发剂KPS浓度为0.300mg/mL、催化剂TEMED浓度为0.563 mg/mL时,所制纳米水凝胶分...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热胀型（a）和热缩型（b）温敏水凝胶的溶胀/去溶胀示意图
图 1-2 NIPAm 单体（a）和其聚合物（b）的化学结构式Fig.1-2 Chemical structure of NIPAm momoners and polymers当周围温度发生变化时，亲、疏水基之间的相互作用、高分子链之间的氢键高分子链和水分子链之间的相互作用也随之改变，破坏了原凝胶体系与外界衡，使得水凝胶的构象发生改变，从而产生体积转变现象[20]。一般认为，室性基团作用较强，水凝胶开始吸水膨胀，即溶胀；当温度高于 LCST 时，疏强，水凝胶开始收缩，向外界排出水分，即去溶胀；当温度恢复至 LCST 以胶又向外界吸收水分，即水凝胶的溶胀与去溶胀是可循环往复的。除了体积PNIPAm 水凝胶的力学性能、光折射率、介电常数、光学各向异性等性质也生变化，而且这些性质的变化往往是可逆的。基于其独特的温度响应性IPAm 水凝胶在药物控释[21]、活化酶固定[22]、生物医药[23]等领域具有巨大的。.2 PNIPAm 基纳米复合水凝胶的研究进展纳米复合水凝胶是以水凝胶为连续相，以纳米尺寸（1-100nm）的金属、纤米管和其他无机粒子等改性剂为分散相，通过适当的工艺方法将改性剂均匀
图 1-3 粘土/PNIPAm 复合水凝胶的结构示意图[27]Fig.1-3 Schematic of Clay/PNIPAm composite hydrogels等 将 自 制 粘 土 纳 米 片 —— 硅 酸 镁 锂 (Laponia0. 66；直径约 30~50 nm，厚度约 1nm)作为“交联剂IPAm 加入[24-25]，然后采用过硫酸钾(KPS)引发混合米复合水凝胶。在该聚合体系中，由于粘土表面带有易吸附在其表面；原位引发聚合后，Clay 作为物理链[28]，进而制得完全基于物理吸附形成的网络结构任何化学交联剂，也能制备出水凝胶。该聚合反应条常高的强度、韧性和拉伸延展性。与采用化学交联的PAm 纳米复合水凝胶具有更高的的力学强度[25]。
本文编号：3254553
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热胀型（a）和热缩型（b）温敏水凝胶的溶胀/去溶胀示意图
图 1-2 NIPAm 单体（a）和其聚合物（b）的化学结构式Fig.1-2 Chemical structure of NIPAm momoners and polymers当周围温度发生变化时，亲、疏水基之间的相互作用、高分子链之间的氢键高分子链和水分子链之间的相互作用也随之改变，破坏了原凝胶体系与外界衡，使得水凝胶的构象发生改变，从而产生体积转变现象[20]。一般认为，室性基团作用较强，水凝胶开始吸水膨胀，即溶胀；当温度高于 LCST 时，疏强，水凝胶开始收缩，向外界排出水分，即去溶胀；当温度恢复至 LCST 以胶又向外界吸收水分，即水凝胶的溶胀与去溶胀是可循环往复的。除了体积PNIPAm 水凝胶的力学性能、光折射率、介电常数、光学各向异性等性质也生变化，而且这些性质的变化往往是可逆的。基于其独特的温度响应性IPAm 水凝胶在药物控释[21]、活化酶固定[22]、生物医药[23]等领域具有巨大的。.2 PNIPAm 基纳米复合水凝胶的研究进展纳米复合水凝胶是以水凝胶为连续相，以纳米尺寸（1-100nm）的金属、纤米管和其他无机粒子等改性剂为分散相，通过适当的工艺方法将改性剂均匀
图 1-3 粘土/PNIPAm 复合水凝胶的结构示意图[27]Fig.1-3 Schematic of Clay/PNIPAm composite hydrogels等 将 自 制 粘 土 纳 米 片 —— 硅 酸 镁 锂 (Laponia0. 66；直径约 30~50 nm，厚度约 1nm)作为“交联剂IPAm 加入[24-25]，然后采用过硫酸钾(KPS)引发混合米复合水凝胶。在该聚合体系中，由于粘土表面带有易吸附在其表面；原位引发聚合后，Clay 作为物理链[28]，进而制得完全基于物理吸附形成的网络结构任何化学交联剂，也能制备出水凝胶。该聚合反应条常高的强度、韧性和拉伸延展性。与采用化学交联的PAm 纳米复合水凝胶具有更高的的力学强度[25]。
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