壳聚糖-聚乙烯醇自愈互穿网络水凝胶的构建及其功能拓展

发布时间：2021-03-31 08:32

　　本文选用价廉易得的天然高分子壳聚糖和合成高分子聚乙烯醇为原料,分别经过物理和化学处理,转化为能溶于中性水的水溶性壳聚糖（WSC）和聚乙烯醇基大单体（PVAM）,再由简便的物理过程和化学反应,形成壳聚糖基功能互穿网络水凝胶,并对所得水凝胶进行结构表征、性能分析和机理探讨,得到了如下结果:1、由WSC、PVAM与丙烯酸（AA）的水溶液形成了壳聚糖基自愈互穿网络水凝胶WSC/PVAM-AA,探讨了该水凝胶的形成机制、性能特点及其调控。PVAM和AA在自由基引发下,发生交联反应,所得网络上的羧基与WSC的氨基通过氢键作用,构建了壳聚糖基互穿网络水凝胶。凝胶中的基团由傅里叶红外光谱（FTIR）验证,水凝胶的表层和横截面则由场发射扫描电镜（SEM）观察。化学交联和氢键作用赋予WSC/PVAM-AA水凝胶优异的力学性能,投料量为30wt%WSC所得凝胶的拉伸强度达6.25 MPa。WSC/PVAM-AA水凝胶的力学性能与其水含量有关,且可由WSC的投料量加以调节。动态的氢键作用还赋予WSC/PVAM-AA水凝胶自愈性能。此外,形成氢键的羧基和氨基,使得WSC/PVAM-AA水凝胶具有酸敏特性。2、借... 

【文章来源】：华侨大学福建省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

物理交联示意图

哂胁煌?绾傻幕??物。张和他的同事研究了壳聚糖、肝素和聚谷氨酸复合水凝胶在伤口愈合方面的应用[18]。为了合成水凝胶，他们首先制备了壳聚糖、聚（γ-谷氨酸）和肝素的混合溶液，然后通过添加乙酸使溶液交联。除了物理交联，化学交联也能形成水凝胶，而且可以提供良好的机械强度并在一段时间内保留水凝胶的属性。另外，不同于物理交联，化学交联可以形成具有均匀性质的水凝胶。然而对于生物医学应用，必须特别注意交联剂的分解，以避免释放有毒化合物。通常来说，化学交联方法可分为自由基聚合、缩合反应和加成反应（图1.2）。图1.2化学交联的示意图：（A）自由基反应（B）缩合反应（C）加成反应Fig1.2Schematicrepresentationofchemicalcrosslinking:(A)free-radical,(B)condensation,and(C)additionreactions影响化学交联的因素是交联剂的浓度和交联时间[19]。对于自由基聚合，可以

7图1.3水凝胶自修复机理示意图Fig1.3Schematicsofself-healingmechanismsofhydrogels通过不同机理设计的自修复水凝胶，需要不同的自修复条件。无论是物理还是化学交联，自我修复水凝胶都基于可逆解离和组分重组的快速平衡概念。也就是说，构建凝胶网络需要官能团。自修复凝胶系统有两个重要特征：首先，水凝胶会根据损坏情况在损坏区域内或周围产生一些“流动相”。“流动相”填充并连接受损区域以修复水凝胶。其次，仅通过物理连接或其他外部刺激（例如，加热，光照或pH调节）触发自我修复过程取决于其官能团相互作用的条件。1.2.2研究概况通过化学共价键交联的自愈水凝胶，其中一个重常见的动态共价键是可逆亚胺键（席夫碱），可逆亚胺键是胺与羰基反应生成的，通过水凝胶网络中亚胺键的解偶联和再偶联使水凝胶具有自修复能力。研究人员最近开发了一种基于N-羧乙基壳聚糖的pH响应型自修复水凝胶[44]。通过水溶液中的迈克尔反应合成N-羧乙基壳聚糖（CEC），再和二苯甲醛封端的聚乙二醇（PEGDA）制备水凝

【参考文献】：
期刊论文
[1]Tough Biopolymer IPN Hydrogel Fibers by Bienzymatic Crosslinking Approach[J]. Xiao-jiu Liu,Ye-min Zhang,李新松.  Chinese Journal of Polymer Science. 2015(12)



本文编号：3111134