具有交联诱导温敏性能的自修复水凝胶的合成与构建
发布时间：2021-02-02 13:10
在第一章的绪论中,主要介绍了不同种类的水凝胶的应用和发展方向,以及本课题的设计思路。第二章中,由单体DMA（N,N-二甲基丙烯酰胺）和DAA（双丙酮丙烯酰胺）通过RAFT聚合制备了一系列的P（DMA-stat-DAA）聚合物,并且使用了一系列二酰肼作为交联剂,制备了具有交联诱导温敏性能（CIT）的水凝胶。不仅研究了水凝胶的自修复性能、温敏性能、凝胶-溶胶-凝胶转变行为,还使用不同结构的交联剂和不同的聚合物组成来调节水凝胶的交联密度和温敏性。其中,P（DMA-stat-DAA）共聚物没有显示出热响应性,但交联得到的水凝胶中显示出了热响应性,并且浊点（LCST）随着共聚物的组成、交联剂的结构和交联密度的不同而变化。与一些由温敏性聚合物制备的温敏性水凝胶相比,这种交联诱导的热响应性（CIT）水凝胶,提供了一种从非温敏性聚合物制备温敏性水凝胶的新方法。这种具有热响应性的无催化自修复水凝胶在生物医学相关领域具有潜在的应用价值。第三章内容中,是在第二章实验内容的基础上,引入了TPE发光基团,制备了具有自修复性能的荧光水凝胶。虽然在第二章节中,P（DMA-stat-DAA）聚合物并没有显示出温敏性能...
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水凝胶在各应用领域的重要性[11]
图 1-2 (a)从上到下分别为肉桂酸酯环加成、巯基耦合反应和可逆硼酸酯；(b)从上到下分别为酰腙键、亚胺键和肟键Figure 1-2 (a) From top to bottom are cinnamate cycloaddition, sulfhydryl coupling reaction andreversible borate ester; (b) From top to bottom are acylhydrazone bond, imine bond and oxime bond基于自修复过程中交联结构的特征，自修复材料可以分为化学自修复材料[36]和物理自修复材料[37-40]。通过化学键交联的自修复凝胶通常引入动态或可逆共价键，常用的包括动态酰腙键[41-45]、双硫键[13, 14, 46]、亚胺键[47-49]、硼酸酯键[50, 51]和肟键[52, 53]等，如图 1-2所示为一些用于自修复材料的可逆化学键。但是以上大量的可修复材料并不能满足生命体自修复的条件，如加热和紫外光照在生命体内是无法实现的，而弱酸、苯胺等作为催化剂是生命体不能承受的，甚至是有毒的，而且催化剂会逐渐流失使自修复性能丧失。因此无催化或自催化下的自修复性能的研究就显得尤为重要。在生物医药领域应用的自修复水凝胶不能加入额外的刺激，因此与加热、紫外光照及氧化还原等条件的自修复水凝胶相比，通过无催化或自催化实现水凝胶的自修复更具有研究意义。而亚胺键和酰腙键交联的水凝胶可以在无任何外界刺激下实现自修复，这种优势为此类自修复水凝胶在
图 2-1 实验中所涉及的酰肼交联剂Figure 2-1 The hydrazide crosslinkers used in the experiment水凝胶的制备 P(DMA-stat-DAA)聚合物和交联剂二酰肼化合物按酮基与酰肼 1:1 的比)溶解成浓度为 10%的水溶液，然后放入各项表征所对应的模具中，并的环境中，在无外在条件刺激下形成水凝胶。待水凝胶形成 24 h 后进行、温敏性研究、流变学测试等。合物水凝胶的自修复研究通过相机记录得到：将形成的一系列具有不同的水凝胶沿中心切成两片，并将其按原始位置紧密接触，放回至密闭潮 h 后取出水凝胶，用镊子沿垂直于切割线方向拉伸水凝胶，确认修复结果与讨论聚合物 P(DMA-stat-DAA)的分析结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]3种三硫酯RAFT剂的制备及表征[J]. 周应学. 西安工程大学学报. 2012(05)
本文编号：3014750
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水凝胶在各应用领域的重要性[11]
图 1-2 (a)从上到下分别为肉桂酸酯环加成、巯基耦合反应和可逆硼酸酯；(b)从上到下分别为酰腙键、亚胺键和肟键Figure 1-2 (a) From top to bottom are cinnamate cycloaddition, sulfhydryl coupling reaction andreversible borate ester; (b) From top to bottom are acylhydrazone bond, imine bond and oxime bond基于自修复过程中交联结构的特征，自修复材料可以分为化学自修复材料[36]和物理自修复材料[37-40]。通过化学键交联的自修复凝胶通常引入动态或可逆共价键，常用的包括动态酰腙键[41-45]、双硫键[13, 14, 46]、亚胺键[47-49]、硼酸酯键[50, 51]和肟键[52, 53]等，如图 1-2所示为一些用于自修复材料的可逆化学键。但是以上大量的可修复材料并不能满足生命体自修复的条件，如加热和紫外光照在生命体内是无法实现的，而弱酸、苯胺等作为催化剂是生命体不能承受的，甚至是有毒的，而且催化剂会逐渐流失使自修复性能丧失。因此无催化或自催化下的自修复性能的研究就显得尤为重要。在生物医药领域应用的自修复水凝胶不能加入额外的刺激，因此与加热、紫外光照及氧化还原等条件的自修复水凝胶相比，通过无催化或自催化实现水凝胶的自修复更具有研究意义。而亚胺键和酰腙键交联的水凝胶可以在无任何外界刺激下实现自修复，这种优势为此类自修复水凝胶在
图 2-1 实验中所涉及的酰肼交联剂Figure 2-1 The hydrazide crosslinkers used in the experiment水凝胶的制备 P(DMA-stat-DAA)聚合物和交联剂二酰肼化合物按酮基与酰肼 1:1 的比)溶解成浓度为 10%的水溶液，然后放入各项表征所对应的模具中，并的环境中，在无外在条件刺激下形成水凝胶。待水凝胶形成 24 h 后进行、温敏性研究、流变学测试等。合物水凝胶的自修复研究通过相机记录得到：将形成的一系列具有不同的水凝胶沿中心切成两片，并将其按原始位置紧密接触，放回至密闭潮 h 后取出水凝胶，用镊子沿垂直于切割线方向拉伸水凝胶，确认修复结果与讨论聚合物 P(DMA-stat-DAA)的分析结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]3种三硫酯RAFT剂的制备及表征[J]. 周应学. 西安工程大学学报. 2012(05)
本文编号：3014750
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