支化聚合物增强PAM基水凝胶的制备及性能研究
发布时间：2021-12-02 00:03
由于传统的水凝胶性能单一,机械性能差,在很大程度上限制了水凝胶在实际生活中的应用。为了满足实际生活的需要,近年来研究人员进行了大量的研究,制备了许多性能优异的水凝胶,大大地丰富了水凝胶的种类。本工作从改善聚丙烯酰胺（PAM）基水凝胶性能的角度出发,将含有大量伯胺和仲胺基团的支化聚合物聚乙烯亚胺（PEI）引入到PAM水凝胶网络中,分别制备了韧性增强的PEI/PAM化学水凝胶和流动性能增强的PEI/PAM物理水凝胶。此外,在PEI/PAM物理水凝胶网络中引入SiO2纳米粒子,对PEI/PAM/SiO2三元物理水凝胶的可注射性进行研究。本课题的主要内容如下:（1）通过原位自由基聚合将PEI引入到化学交联聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶基体中,制备了一系列PEI/PAM化学水凝胶,对其进行性能测试。频率扫描测试结果显示,所有的水凝胶在实验测试范围内都表现出G’>G",表明PEI/PAM化学水凝胶具有类固体行为且弹性占主导。Bis组分含量增多使网络的交联度增加,因此G’值随Bis组分含量增加而增加。PEI组分含量增加,G’值降低,这是由于PEI影响了 PAM分子链内的氢键作用,从而影响了体系的有...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态共价键的自愈性水凝胶及其在医学领域的应用[J]. 李永三,徐艳双,陶磊,危岩. 高分子学报. 2020(01)
[2]高强度水凝胶纳米复合材料的研究进展[J]. 王静,刘红科,刘平生,李利. 材料导报. 2018(01)
[3]Poly（DMAEMA-co-VP）/Fe3O4纳米复合水凝胶的制备及性能[J]. 周宏伟,李学装,姜敏,马爱洁,陈卫星,张改. 高分子材料科学与工程. 2017(05)
[4]高强度聚N,N-二甲基丙烯酰胺/氧化石墨烯复合水凝胶的制备[J]. 李明会,王平华,刘春华,唐龙祥. 高分子材料科学与工程. 2014(08)
[5]高强度水凝胶的研究现状[J]. 王兰兰,赵燕. 化学推进剂与高分子材料. 2014(02)
[6]磁性高强度聚丙烯酰胺/Fe3O4纳米复合水凝胶[J]. 相梅,贺昌城,汪辉亮. 物理化学学报. 2011(05)
[7]水凝胶的合成、性质及应用[J]. 翟茂林,哈鸿飞. 大学化学. 2001(05)
[8]纳米材料综述[J]. 杨剑,滕凤恩. 材料导报. 1997(02)
博士论文
[1]PVA基水凝胶仿生关节软骨材料增强改性研究[D]. 石雁.南京理工大学 2017
[2]高强度纳米复合水凝胶的形成机理及力学性能的研究[D]. 练翠霞.华南理工大学 2014
[3]微凝胶复合高强度水凝胶的制备及性能研究[D]. 秦绪平.山东大学 2011
[4]环境敏感型纤维素基水凝胶的制备及其吸附性能研究[D]. 杨韶平.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]核壳粒子增强水凝胶[D]. 邱比特.长春工业大学 2018
[2]基于NIPAM的水凝胶与有机凝胶的流变学性能研究[D]. 吴宇航.深圳大学 2017
[3]聚氧化乙烯/纳米二氧化硅水溶液剪切增稠行为的研究[D]. 张周玲.安徽大学 2012
[4]PVP/PVA复合水凝胶人工髓核的制备与性能研究[D]. 彭艳.南京理工大学 2010
本文编号：3527315
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１水凝胶的分类??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ??
ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ?Ｂ?Ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ??Ｃ?Ｉｏｎｉｃ?ｇｅｌａｔｉｏｎ?Ｄ?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ??＼?：ｓ?穆?廣霉｜｜＞?＾??）?，?ｆｆ?Ｉ?ｏｐｐｏｓｉｔｅ??）?）?）?＼?ｃｈａｒｇｅｓ?Ｊ??ａｌｇｉｎａｔｅ?＾?）?）?＇）?Ｊ＂?Ａ?ｆ?＊％??＼?．．．－Ｃａ?ｆ?＾?．＇．．ｉ??一，轉＇一一?ｉ?ｒ?ｑ?＼?＼??Ｅ?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ??图１．２水凝胶的交联Ａ－Ｄ）物理交联：（Ａ）聚合物链的热致缠绕、（Ｂ）分子自组装、（Ｃ）离子凝??胶化、（Ｄ）静电相互作用；（Ｅ）化学交联［８】??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ．?Ａ?ｔｏ?Ｄ）?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ．?（Ａ）?Ｔｈｅｍｉａｌｌｙ?ｉｎｄｕｃｅｄ?ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ??ｏｆ?ｐｏｌｙｍｅｒ?ｃｈａｉｎｓ．?（Ｂ）?Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ．?（Ｃ）?Ｉｏｎｉｃ?ｇｅｌａｔｉｏｎ．?（Ｄ）?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ．?（Ｅ）??Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｉ．ｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ．［８］??根据原材料的来源不同：可以就水凝胶分为合成高分子水凝胶和天然高分子水凝??胶。其中前者是由丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯醇等单体作为基础原料，通过不同的合成??方法制备高分子聚合物，再通过交联化形成，而后者则是利用自然界中的天然高分子??进行制备，天然高分子主要有壳聚糖、纤维素、蛋白质三大类［｜（）］。??根据水凝胶形状大小不同：可分为宏观凝胶
?沈阳工业大学硕士学位论文???力去除后，交联点迅速重建，自愈过程如图１．３所示［２３］。自修复水凝胶在受到损伤后能??够自发地进行修复，很大程度上延长了水凝胶的使用寿命，增加了使用安全性。??－?￣－－?■＂＞?－?ｍ＊?ｎｏｔ?ｍａ?ｖｍ?ｔ？ｍ?ｗ?ｍ？?ｍｍ?ｍａｖ?？ｍ?ａｍ?ｍｍ?ｉｍ?ｍｍ?？？?ａｍ?＾??Ａ?＇?：?：?Ｂ?｜Ｅ?Ｉ??．■?２繼?１?，?ｉ??…?ｉ??■?？．?＾?．?ｉ??■ＩＩＩｄ．，?；?！??一－．?；??＇?．Ｉ??謂…ｉ??－??????……??图１．３?Ａ－Ｄ）明胶－吡啶－Ｆｅ水凝胶的自愈过程：（Ａ）最初的水凝胶样（右边染成玫红色）；（Ｂ）水??凝胶样品被切成小块；（Ｃ）将小块放在一起，立即发生自愈；和（Ｄ）愈合的水凝胶足支撑自身重??量；（Ｅ）自愈过程的示意图［２３］??Ｆｉｇ．?１．３?Ａ－Ｄ）?Ｏｐｔｉｃａｌ?ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｇｅｌａｔｉｎ－ＵＰｙ－Ｆｅ?ｈｙｄｒｏｇｅｌ：?Ａ）?ｉｎｉｔｉａｌ?ｈｙｄｒｏｇｅｌ?ｓａｍｐｌｅｓ?（ｔｈｅ??ｒｉｇｈｔ?ｗａｓ?ｄｙｅｄ?ｗｉｔｈ?ｒｏｓｅ?ｒｅｄ）；?Ｂ）?ｈｙｄｒｏｇｅｌ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｗｅｒｅ?ｃｕｔ?ｉｎｔｏ?ｐａｒｔｓ；?Ｃ）?ｓｅｐａｒａｔｅｄ?ｐａｒｔｓ?ｗｅｒｅ?ｐｕｔ??ｔｏｇｅｔｈｅｒ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｃｃｕｎ＊ｅｄ?ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｌｙ，?ａｎｄ?Ｄ）?ｔｈｅ?ｈｅａｌｅｄ?ｈｙｄｒｏｇｅｌ?ｗａｓ?ｓｔｒｏｎｇ??ｅｎｏｕｇｈ?ｔｏ?ｓｕｐｐｏｒｔ?ｉ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态共价键的自愈性水凝胶及其在医学领域的应用[J]. 李永三,徐艳双,陶磊,危岩. 高分子学报. 2020(01)
[2]高强度水凝胶纳米复合材料的研究进展[J]. 王静,刘红科,刘平生,李利. 材料导报. 2018(01)
[3]Poly（DMAEMA-co-VP）/Fe3O4纳米复合水凝胶的制备及性能[J]. 周宏伟,李学装,姜敏,马爱洁,陈卫星,张改. 高分子材料科学与工程. 2017(05)
[4]高强度聚N,N-二甲基丙烯酰胺/氧化石墨烯复合水凝胶的制备[J]. 李明会,王平华,刘春华,唐龙祥. 高分子材料科学与工程. 2014(08)
[5]高强度水凝胶的研究现状[J]. 王兰兰,赵燕. 化学推进剂与高分子材料. 2014(02)
[6]磁性高强度聚丙烯酰胺/Fe3O4纳米复合水凝胶[J]. 相梅,贺昌城,汪辉亮. 物理化学学报. 2011(05)
[7]水凝胶的合成、性质及应用[J]. 翟茂林,哈鸿飞. 大学化学. 2001(05)
[8]纳米材料综述[J]. 杨剑,滕凤恩. 材料导报. 1997(02)
博士论文
[1]PVA基水凝胶仿生关节软骨材料增强改性研究[D]. 石雁.南京理工大学 2017
[2]高强度纳米复合水凝胶的形成机理及力学性能的研究[D]. 练翠霞.华南理工大学 2014
[3]微凝胶复合高强度水凝胶的制备及性能研究[D]. 秦绪平.山东大学 2011
[4]环境敏感型纤维素基水凝胶的制备及其吸附性能研究[D]. 杨韶平.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]核壳粒子增强水凝胶[D]. 邱比特.长春工业大学 2018
[2]基于NIPAM的水凝胶与有机凝胶的流变学性能研究[D]. 吴宇航.深圳大学 2017
[3]聚氧化乙烯/纳米二氧化硅水溶液剪切增稠行为的研究[D]. 张周玲.安徽大学 2012
[4]PVP/PVA复合水凝胶人工髓核的制备与性能研究[D]. 彭艳.南京理工大学 2010
本文编号：3527315
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