紫外辐照制备PEGDA基水凝胶及性能研究

发布时间：2017-07-27 17:53

  本文关键词：紫外辐照制备PEGDA基水凝胶及性能研究

  更多相关文章： 水凝胶 紫外辐照 力学性能 粘性性能

【摘要】：水凝胶作为一种由三维(3D)交联网络并含有大量的水组成的软和湿材料,广泛应用在工业、农业和生物医学等领域。水凝胶可以采用很多方法制备,如辐射、热处理、冷冻解冻(FT)和基于溶剂的化学交联剂方法,从而产生物理或化学亲水聚合物网络。在这些方法中,紫外辐照基于较少溶剂的消耗和排放而广泛应用。紫外辐照方法使用的原材料主要为丙烯酰胺(AM),丙烯酸(AA)和它们的衍生物,但反应过程中残留的物质限制了生物学上的应用。亲水性的聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)大分子,在链的末端含有碳碳双键,可以光聚合形成水凝胶并具有较好的生物相容性。然而,紫外辐照制备的PEGDA水凝胶具有较弱的机械性能。本论文首先制备了PEGDA水凝胶,在PEGDA水凝胶基础上引入不同组成成分并应用不同制备方法,改善了水凝胶的机械性能与粘性性能。论文具体内容如下:1、以聚乙烯醇(PVA)为第二组成成分制备PEGDA基水凝胶以增强水凝胶的力学性能,研究不同方法,如:紫外辐照(UV ra.)、高能电子束辐射(Irra.)和冷冻-解冻(FT)对PEGDA基水凝胶的溶胀能力和机械性能的影响。结果表明添加PVA到PEGDA基水凝胶中可以很好的增加拉伸性能。高能电子束辐射可以增加水凝胶的交联密度和拉伸性能。相对于其他三种方法制备的水凝胶,紫外辐照、高能电子束辐射和冷冻解冻相结合制备的水凝胶具有较密的网络结构和较大的拉伸性能。2、我们使用PEGDA、PVA和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为原材料,紫外辐照制备PEGDA基水凝胶,添加聚乙二醇(PEG)和甘油作为增塑剂。研究不同增塑剂对水凝胶的机械性能和粘性性能的影响。结果表明添加PEG或甘油后降低了水凝胶的凝胶分数,PEG和甘油不仅作为增塑剂同时也改变水凝胶的凝胶分数。添加甘油的PEGDA基水凝胶相对于添加PEG的PEGDA基水凝胶具有较好的断裂伸长率,增塑剂添加可以增加水凝胶的断裂伸长率并降低拉伸强度,同时也影响剥离力的较大变化。3、研究不同辐照强度和辐照时间对紫外制备PEGDA/PVA/ws-CTS水凝胶的性能影响。最终选择辐照强度为55%,辐照时间为20分钟制备的PEGDA/PVA/ws-CTS水凝胶具有相对较好的压缩强度和粘性性能。
【关键词】：水凝胶 紫外辐照 力学性能 粘性性能
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O648.17
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 水凝胶的概述9-10
• 1.1.1 水凝胶的定义9
• 1.1.2 水凝胶的分类9
• 1.1.3 水凝胶的合成方法9-10
• 1.1.4 水凝胶的表征10
• 1.2 光引发的聚合水凝胶10
• 1.2.1 光聚合水凝胶的发展10
• 1.2.2 光聚合水凝胶的特点10
• 1.3 聚合物水凝胶10-12
• 1.3.1 合成高分子类光交联水凝胶11
• 1.3.2 天然高分子类光交联水凝胶11-12
• 1.4 水凝胶的应用12-14
• 1.4.1 生活用品12-13
• 1.4.2 烧伤涂敷物13
• 1.4.3 组织工程13
• 1.4.4 药物和生物分子载体13
• 1.4.5 传感器和执行器13-14
• 1.4.6 生物电子和能源储备14
• 1.5 论文的构思与研究目标14-15
• 1.5.1 论文的构思14
• 1.5.2 研究目标14-15
• 第二章 研究内容与方法15-17
• 2.1 研究内容15
• 2.2 化学仪器和药品15-16
• 2.2.1 实验仪器15-16
• 2.2.2 实验主要药品16
• 2.3 分析方法16-17
• 第三章 紫外辐照制备PEGDA/PVA水凝胶及性能研究17-25
• 3.1 引言17
• 3.2 实验部分17-19
• 3.2.1 实验原料17
• 3.2.2 PEGDA/PVA水凝胶的制备17-18
• 3.2.3 分析方法18-19
• 3.3 结果与讨论19-24
• 3.3.1 PEGDA基水凝胶的自由基光聚合反应19-20
• 3.3.2 PEGDA基水凝胶的SEM测试20-21
• 3.3.3 PEGDA基水凝胶的含水量21
• 3.3.4 PEGDA基水凝胶的凝胶分数21-22
• 3.3.5 PEGDA基水凝胶的溶胀行为和溶胀动力学22-24
• 3.3.6 PEGDA基水凝胶的拉伸性能24
• 3.4 小结24-25
• 第四章 紫外辐照制备PEGDA/PVA/PVP水凝胶及性质研究25-34
• 4.1 引言25
• 4.2 实验部分25-27
• 4.2.1 实验原料25
• 4.2.2 PEGDA基水凝胶的制备25-26
• 4.2.3 分析方法26-27
• 4.3 结果与讨论27-33
• 4.3.1 PEGDA基水凝胶的光聚合反应27-28
• 4.3.2 PEGDA基水凝胶的扫描电镜28-29
• 4.3.3 PEGDA基水凝胶的傅立叶变换红外测试29-30
• 4.3.4 PEGDA基水凝胶的凝胶分数和溶胀行为30
• 4.3.5 PEGDA基水凝胶的DSC测试30-31
• 4.3.6 PEGDA基水凝胶的的拉伸性能31-32
• 4.3.7 PEGDA基水凝胶的流变测试32-33
• 4.3.8 PEGDA基水凝胶的粘性测试33
• 4.4 小结33-34
• 第五章 紫外辐照制备PEGDA/PVA/水溶性壳聚糖水凝胶及性能研究34-39
• 5.1 引言34
• 5.2 实验部分34-35
• 5.2.1 实验原料34
• 5.2.2 PEGD基水凝胶的制备34-35
• 5.3 结果与讨论35-38
• 5.3.1 PEGDA基水凝胶的傅立叶变换红外测试35-36
• 5.3.2 PEGDA基水凝胶的凝胶分数与平衡含水量的关系36
• 5.3.3 PEGDA基水凝胶的凝胶分数与剥离力的关系36-37
• 5.3.4 PEGDA基水凝胶的剥离强度和压缩数据37-38
• 5.4 小结38-39
• 第六章 结论与展望39-40
• 6.1 结论39
• 6.2 展望39-40
• 致谢40-41
• 参考文献41-47
• 作者简介47
• 攻读硕士学位期间研究成果47

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 朱林重;连芩;靳忠民;张维杰;李涤尘;;PEGDA水凝胶的光固化成形工艺及其性能评价[J];西安交通大学学报;2012年10期

2 ;[J];;年期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 秦旭臻;紫外辐照制备PEGDA基水凝胶及性能研究[D];长春工业大学;2016年

，

本文编号：582614