發(fā)布時(shí)間：2017-04-26 06:03

  本文關(guān)鍵詞：疏水締合智能高分子水凝膠的制備和性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：智能高分子水凝膠能夠?qū)ν饨绛h(huán)境變化(如pH,光,溫度等)乃至生物信號(hào)微小的變化刺激有顯著應(yīng)答,在過(guò)去幾十年來(lái),智能高分子水凝膠已廣泛應(yīng)用于分子元器件,調(diào)光材料,生物醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域。在本文中,我們則嘗試?yán)煤?jiǎn)單而又巧妙的分子設(shè)計(jì),謹(jǐn)循著原料易得,制備方法簡(jiǎn)單和性能突出的原則,制備得到具有溫度響應(yīng)自修復(fù)水凝膠,pH響應(yīng)自修復(fù)水凝膠以及新型熱致凝膠體系,并利用核磁氫譜,熒光光譜,流變測(cè)試等手段對(duì)他們的機(jī)理進(jìn)行了探討和研究,主要包括以下內(nèi)容： 1.通過(guò)席夫堿還原反應(yīng),成功對(duì)殼聚糖進(jìn)行了疏水改性,并將其引入十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)/5-甲基水楊酸(5mS)復(fù)配形成的囊泡溶液中,制備得到具有熱響應(yīng)和對(duì)應(yīng)力快速自修復(fù)能力的囊泡凝膠體系。首先對(duì)DTAB/5mS囊泡進(jìn)行了透過(guò)率,電勢(shì)以及動(dòng)力學(xué)直徑測(cè)試,發(fā)現(xiàn)隨著5mS濃度增加,囊泡.膠束轉(zhuǎn)變溫度增加,并且始終帶正電勢(shì)。囊泡體系與疏水締合殼聚糖復(fù)配得到的熱響應(yīng)凝膠,能夠在40-60度發(fā)生凝膠-溶膠轉(zhuǎn)變,同時(shí)對(duì)體系進(jìn)行了動(dòng)態(tài)穩(wěn)態(tài)剪切,發(fā)現(xiàn)囊泡凝膠交聯(lián)點(diǎn)壽命與囊泡穩(wěn)定性直接相關(guān),凝膠點(diǎn)溫度與體系松弛時(shí)間均隨著5mS/DTAB比例變大而增加。對(duì)體系施加應(yīng)變脈沖(5%應(yīng)變-1000%應(yīng)變循環(huán)),發(fā)現(xiàn)體系能夠?qū)?yīng)力破壞進(jìn)行快速自修復(fù),這主要與囊泡凝膠特殊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和可逆的物理相互作用有關(guān)。 2.利用膠束聚合制備得到疏水鏈呈微嵌段分布的疏水締合聚丙烯酰胺(HMPAM),并通過(guò)引入聚集形態(tài)隨pH變化的油酸鈉(NaOA),賦予了原本不具有響應(yīng)性能的HMPAM疏水締合水凝膠pH響應(yīng)性能和自修復(fù)性能。對(duì)NaOA形成的囊泡體系進(jìn)行了透過(guò)率,表面電勢(shì)以及動(dòng)力學(xué)直徑表征和測(cè)試,并對(duì)其聚集形態(tài)隨著pH變化發(fā)生囊泡-膠束轉(zhuǎn)變機(jī)理進(jìn)行了討論。研究結(jié)果揭示,囊泡溶液與疏水締合聚丙烯酰胺復(fù)配得到的pH響應(yīng)型水凝膠,在pH在8.5和9之間發(fā)生可逆的凝膠-溶膠轉(zhuǎn)變,粘度變化可達(dá)三個(gè)數(shù)量級(jí)。進(jìn)一步的動(dòng)態(tài)穩(wěn)態(tài)剪切實(shí)驗(yàn)表明,囊泡凝膠交聯(lián)點(diǎn)壽命與囊泡表面電勢(shì)直接負(fù)相關(guān)。對(duì)體系施加應(yīng)變脈沖(5%應(yīng)變-5000%應(yīng)變循環(huán)),發(fā)現(xiàn)體系能夠?qū)?yīng)力破壞進(jìn)行自修復(fù),這同樣與囊泡凝膠特殊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和可逆的物理相互作用有關(guān)。 3.對(duì)疏水締合聚合物無(wú)法表現(xiàn)溫度響應(yīng)性的原因進(jìn)行了探討,然后通過(guò)在疏水締合聚丙烯酰胺溶液中引入環(huán)糊精,利用主客體相互作用,將疏水締合聚丙烯酰胺被掩蓋住的溫敏能力“發(fā)掘”出來(lái),制備得到具有熱致凝膠能力的新型響應(yīng)體系。該溫敏體系凝膠-溶膠轉(zhuǎn)變溫度在40-60度范圍可控,轉(zhuǎn)變前后粘度變化 幅度十分顯著,可達(dá)三個(gè)數(shù)量級(jí),而高分子使用濃度僅需1%-2%。采用核磁氫譜,熒光光譜和流變等手段對(duì)體系進(jìn)行了詳細(xì)表征研究,發(fā)現(xiàn)疏水鏈呈微嵌段分布對(duì)熱致凝膠的表現(xiàn)十分重要,并進(jìn)一步對(duì)熱致凝膠機(jī)理進(jìn)行了探討和研究。
【關(guān)鍵詞】：智能高分子水凝膠 疏水締合物 囊泡凝膠 囊泡-膠束轉(zhuǎn)變 自修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：O648.17
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 第一章 緒論11-35
• 1.1 智能高分子水凝膠簡(jiǎn)介11-21
• 1.1.1 智能高分子水凝膠的概述11-12
• 1.1.2 智能高分子水凝膠的分類12-16
• 1.1.3 智能高分子水凝膠的制備方法16-19
• 1.1.4 智能高分子水凝膠的結(jié)構(gòu)性能表征和測(cè)試19-20
• 1.1.5 智能高分子水凝膠的應(yīng)用20-21
• 1.2 疏水締合聚合物簡(jiǎn)介21-30
• 1.2.1 疏水締合聚合物概述21-22
• 1.2.2 疏水締合聚合物的結(jié)構(gòu)22
• 1.2.3 疏水改性聚合物的合成方法22-25
• 1.2.4 疏水締合聚合物的溶液性質(zhì)25-27
• 1.2.5 疏水締合聚合物水凝膠性質(zhì)與研究進(jìn)展27-30
• 1.3 本論文的研究?jī)?nèi)容和組成框架30-31
• 參考文獻(xiàn)31-35
• 第二章 溫度響應(yīng)性水凝膠的制備及性能研究35-53
• 2.1 引言35-36
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分36-38
• 2.2.1 原料36
• 2.2.2 疏水締合殼聚糖(hm-chitosan)的制備36
• 2.2.3 疏水締合響應(yīng)性水凝膠的制備36-37
• 2.2.4 結(jié)構(gòu)表征與性能分析37-38
• 2.3 結(jié)果與分析38-49
• 2.3.1 烷基化殼聚糖反應(yīng)影響因素討論38-39
• 2.3.2 烷基化殼聚糖分子結(jié)構(gòu)表征39-41
• 2.3.3 囊泡結(jié)構(gòu)測(cè)試表征41-42
• 2.3.4 復(fù)配囊泡凝膠制備及熱響應(yīng)性能測(cè)試42-45
• 2.3.5 熱響應(yīng)囊泡凝膠流變性能測(cè)試45-47
• 2.3.6 熱響應(yīng)囊泡凝膠自修復(fù)性能測(cè)試47-49
• 2.4 小結(jié)49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 第三章 pH響應(yīng)自修復(fù)水凝膠的制備和性能研究53-67
• 3.1 引言53-54
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分54-56
• 3.2.1 原料54
• 3.2.2 疏水締合聚丙烯酰胺(HM-PAM)的制備54-55
• 3.2.3 pH響應(yīng)性自修復(fù)水凝膠的制備55
• 3.2.4 結(jié)構(gòu)表征與性能分析55-56
• 3.3 結(jié)果與分析56-64
• 3.3.1 油酸鈉水溶液囊泡-膠束轉(zhuǎn)變研究56
• 3.3.2 pH響應(yīng)型囊泡凝膠體系的制備56-60
• 3.3.3 pH響應(yīng)型水凝膠形成機(jī)理討論60-62
• 3.3.4 pH響應(yīng)型水凝膠自修復(fù)性能測(cè)試62-64
• 3.4 小結(jié)64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 第四章 溫敏高分子水凝膠的制備與性能研究67-81
• 4.1 引言67-68
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分68-69
• 4.2.1 原料68
• 4.2.2 疏水締合聚丙烯酰胺(HM-PAM)的制備68
• 4.2.3 熱致凝膠體系的制備68
• 4.2.4 結(jié)構(gòu)表征與性能分析68-69
• 4.3 結(jié)果與分析69-77
• 4.3.1 溫度對(duì)單一HMPAM體系性能的影響69-70
• 4.3.2 熱致凝膠體系的制備及流變性能研究70-74
• 4.3.4 HMPAM/α-CD體系熱致凝膠機(jī)理討論與研究74-77
• 4.4 小結(jié)77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 第五章 論文總結(jié)與展望81-83
• 致謝83-85
• 在讀期間發(fā)表的論文和取得的研究成果.85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 趙勇,何炳林,哈潤(rùn)華;反相微乳液中疏水締合型聚丙烯酰胺的合成及其性能研究[J];高分子學(xué)報(bào);2000年05期

2 酒紅芳,高保嬌,曹霞;4-乙烯基吡啶與丙烯酰胺共聚合的研究[J];高分子學(xué)報(bào);2002年04期

3 江立鼎;高保嬌;孔德輪;;丙烯酰胺型陰離子表面活性單體與丙烯酰胺共聚物水溶液的流變特性[J];高分子學(xué)報(bào);2007年04期

4 鄭云華;劉根起;程永清;楊世文;;聚乙烯醇磷酸酯水凝膠電刺激響應(yīng)行為的研究[J];高分子學(xué)報(bào);2009年09期

5 郭睿威;寧海賓;戚桂村;趙宗峰;;疏水改性聚丙烯酰胺的膠束聚合法制備及表征研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2006年01期

  本文關(guān)鍵詞：疏水締合智能高分子水凝膠的制備和性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：327851