聚甜菜碱自愈合水凝胶的高通量制备与性能研究

发布时间：2023-10-15 15:11

　　离子相互作用作为一种兼具键能高、重建速度快的动态物理作用,在聚甜菜碱凝胶中发挥着保持凝胶结构完整与赋予凝胶自愈合性能的作用。两性磺酸甜菜碱聚合物具备多种本征特性,包括生物抗污、抗雾、抗霜、相变、反聚电解质行为以及透明度高、粘性强等,在生物医疗、表面保护、油水分离等多个领域均有着极高的潜在应用价值。然而与大多数合成水凝胶一样,聚甜菜碱水凝胶也因水分子的遍布而力学性能不佳,限制了其在实际工况下的应用。针对这一问题,我们选择了磺酸甜菜碱:3-二甲基-2-(2-甲基丙-2-烯氧基氧基)乙基氮杂丙基丙烷-1-磺酸盐作为主单体,经过化学交联和疏水作用改性后合成了一系列坚韧自愈的聚磺基甜菜碱水凝胶,本文的研究内容如下:选择了不同长度的聚(乙二醇)二丙烯酸酯作为交联剂,通过自由基聚合制备了化学交联的聚磺酸甜菜碱水凝胶,并通过单轴拉伸实验比较了单体浓度、交联剂长度和含量对凝胶力学性能的影响,为下一步复合凝胶的制备筛选出了较优的对照凝胶成分(D₁P_600-0.3,断裂伸长率>1000%,断裂能>1100 k J·m^-3),并初步...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 材料基因组学概述
    1.3 自愈合水凝胶概述
    1.4 离子交联水凝胶
        1.4.1 聚甜菜碱PB水凝胶
        1.4.2 聚离子复合物PIC与聚两性电解质PA水凝胶
    1.5 疏水交联水凝胶
    1.6 水凝胶的增韧机理
    1.7 主要研究内容
第2章 材料与方法
    2.1 引言
    2.2 试剂与仪器
    2.3 高通量制备方法
    2.4 性能测试与表征
        2.4.1 凝胶分数
        2.4.2 力学性能测试
        2.4.3 自(SELF)性能表征
        2.4.4 溶胀行为
        2.4.5 热失重分析TGA
第3章 化学交联聚甜菜碱(PPSB)水凝胶的筛选
    3.1 引言
    3.2 PPSB水凝胶的制备
    3.3 凝胶分数
    3.4 热稳定性
    3.5 PPSB水凝胶的力学性能
        3.5.1 应力应变曲线
        3.5.2 单体浓度的影响
        3.5.3 交联剂长度的影响
        3.5.4 随交联剂含量的变化
    3.6 光学显微镜观察PPSB凝胶的自愈合行为
    3.7 本章小结
第4章 疏水改性增强聚甜菜碱(PPSB-HA)水凝胶
    4.1 引言
    4.2 PPSB-HA水凝胶的制备
    4.3 PPSB-HA水凝胶的力学性能
        4.3.1 表面活性剂属性的影响
        4.3.2 疏水单体含量的影响
        4.3.3 表面活性剂浓度的影响
    4.4 PPSB-HA水凝胶的自愈合性能
        4.4.1 PPSB-HA/CTAC水凝胶的自愈合性能
        4.4.2 PPSB-HA/SDS水凝胶的自愈合性能
    4.5 挑选出性能优异的PPSB-HA水凝胶成分
    4.6 PPSB-HA水凝胶作为电导体的自愈合行为
    4.7 吸水溶胀行为
    4.8 PPSB-HA水凝胶的其他“SELF”性能
    4.9 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3854145