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改性β-环糊精系水凝胶的合成与性能研究

管海凤

  敏感性水凝胶是一种亲水性的但不溶解于水的高分子交联网络,它具有感知环境细微变化(如pH、离子强度、温度、光场、电场等的影响)并通过体积的溶胀和收缩来响应这些来自外界的刺激的功能,同时水凝胶吸水后还有生物材料“软而湿”的形态,这些特点是设计仿生材料、化学分离体系、药物控制释放体系以及化学阀门等的基础。本文采用水溶液交联聚合法以N、N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化-还原引发剂,制备了化学交联的改性β-CD/DMAEMA、改性β-CD/AMPS共聚智能型水凝胶并研究了他们的温度、pH及离子强度刺激响应性,研究了改性β-CD/DMAEMA、改性β-CD/AMPS共聚水凝胶的合成工艺及其共聚反应动力学过程,探讨了一些提高凝胶响应速率的方法,主要研究内容及结果如下:以改性β-CD、DMAEMA为单体在水溶液中合成了改性β-CD/DMAEMA共聚水凝胶,以水凝胶在不同温度下的ESR为评价指标,考察了交联剂浓度、引发剂浓度、单体总浓度、单体配比等因素对水凝胶溶胀性能的影响。结果表明,在优化的实验条件下可得到综合性能优良的水凝胶,经优化得到的工艺条件为:交联剂用量9.0wt%,引发剂用量1.5%,单体总浓度0.2g/ml,MAH-β-CD:DMAEMA=1:9(质量比)。以改性β-CD、AMPS为单体在水溶液中合成了改性β-CD/AMPS共聚水凝胶,以水凝胶在不同温度下的ESR为评价指标,考察了交联剂浓度、引发剂浓度、单体总浓度、单体配比等因素对水凝胶溶胀性能的影响。结果表明,在优化的实验条件下可得到综合性能优良的水凝胶,经优化得到的工艺条件为:交联剂用量4.0wt%,引发剂用量1.0wt%,单体总浓度0.1g/mL,MAH-β-CD:AMPS=1:9(质量比)。研究了改性β-CD/DMAEMA共聚水凝胶的溶胀动力学及其对温度、pH和离子强度的刺激响应性,实验规格下的凝胶块经3h就可基本达到溶胀平衡,该凝胶对离子强度和温度的变化均表现出显著的体积突变现象,且体积相变发生在离子强度0.1左右,随温度升高凝胶的ESR在50℃的体积相变。IR的结果表明经处理用来做溶胀性能研究的水凝胶是聚合完全的聚合物网络。研究了改性改性β-CD/AMPS共聚水凝胶的溶胀动力学及其对温度、pH和离子强度的刺激响应性,实验规格下的凝胶块经4h就可基本达到溶胀平衡,该凝胶对……   
[关键词]:AMPS;DMAEMA;MAH-β-CD;水凝胶;溶胀
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:广东工业大学2005年