作為一種新型的功能材料,可粘接水凝膠由于同時具備粘接性和水凝膠良好的離子傳輸能力,引起人們的廣泛關(guān)注,成為構(gòu)筑柔性電子器件的理想候選材料之一。然而,目前針對可粘接水凝膠的制備仍存在制備過程復雜、成本高等問題。光接枝技術(shù)是一種快速、綠色的表面改性方法,其操作簡單,可以在不改變材料本體性質(zhì)的基礎上賦予材料新的表面性能。本研究基于Type Ⅱ光引發(fā)劑引發(fā)機理,即光引發(fā)劑奪取氫供體上的氫,使得氫供體成為自由基引發(fā)中心,而引發(fā)劑自身不具備引發(fā)功能,從而使得引發(fā)聚合的高分子最終從氫供體上接枝生長。因此,在水凝膠基體中引入含有氫供體的高分子網(wǎng)絡,即可實現(xiàn)在水凝膠表面接枝目標高分子,從而賦予水凝膠需要的性能。由于含有胺基的化合物是良好的氫供體之一,本課題以選用含有氨基官能團的水凝膠作為本體水凝膠,通過TypeⅡ光引發(fā)機理在水凝膠表面接枝并引入可粘接層。本課題選擇以甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯（DMAEMA）和丙烯酰胺（Am）制備的水凝膠為例。首先通過自由基光聚合合成含有氨基的水凝膠,然后根據(jù)奪氫型光引發(fā)劑的機理,分別在水凝膠的表面接枝丙烯酸異辛酯（2-EHA）和丙烯酸丁酯（BA）。由于光的穿透能力較... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?（Ａ）附著在商業(yè)ＰＴＦＥ上的貽貝照片；（Ｂ）?Ｍｅｆｐ－５的界面位置示意圖；（Ｃ）特征胺??和兒茶酚基團的簡化分子表示；（Ｄ）?Ｍｅｆｐ－５的氨基酸序列；（Ｅ）多巴胺包含在Ｍｅｆｐ－５中發(fā)現(xiàn)的??胺和兒茶酚官能團，被用作聚合物涂料的分子構(gòu)件??－

?第一章緒論???ｔ?．?．?ＨＯ?ＯＨ?＾??卜文ｆＣＨ５－又Ｗ?〇Ｈ??。４糾?一??Ｈ０?０Ｈ??圖１－４．貽貝膠粘劑由含ＤＯＰＡ的蛋白質(zhì)組成??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４．?Ｍｕｓｓｅｌ?ａｄｈｅｓｉｖｅ?ｉｓ?ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ?ｏｆ?ＤＯＰＡ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ?ｐｒｏｔｅｉｎｓ??１．１．１．２基于微觀結(jié)構(gòu)的可粘接水凝膠的制備??最近，在將水凝膠不可逆地牢固結(jié)合到各種合成表面和生物表面上，己經(jīng)取得了??顯著進展，表明化學鍵合或界面的物理聯(lián)鎖以及大量的能量耗散對于水凝膠的牢固結(jié)??合至關(guān)重要［２８，２９］。實現(xiàn)軟材料快速，牢固和可逆的粘附需要解決多尺度和多因素問題，??涉及流體力學、軟物質(zhì)力學、材料科學和表面化學等［３Ｇ］。首先，兩個相互接近的表面??之間存在空氣，在相互接觸時必須將其排出，然而在實際過程中，這個排出空氣的過??程會花費掉大量的時間［３１］。其次，對于水凝膠這類含有親水性聚合物鏈的材料來說，??擁有很強的水合能力，這在熱力學上有利于形成水膜，水膜的形成通常會阻礙在水凝??膠界面的分子橋接。??ＲａｏＰｌ等人為了解決在凝膠基質(zhì)界面處的快速排水，實現(xiàn)水凝膠的水下粘附，分??析了對水下各種表面具有快速且可逆附著力的粘魚。粘魚的粘盤具有許多由相互連接??的凹槽隔開的六邊形（圖ｌ－５ａ），被認為可以提高排水速度。受粘魚的啟發(fā)，設計了??一種具有許多被相互連接的凹槽分開的六角形小面的凝膠表面（圖ｌ－５ｂ）。這種相互??連接的表面凹槽不僅可作為在水下接觸時快速排水的通道（圖ｌ－５ｃ），防止積水，而??且還能延遲分離過程中裂紋的傳播。具體來說，不連續(xù)的接觸圖案導致接觸的獨立分??離，這需要針對

?第一章緒論???ｈ＿［Ｖ??〇?＾?＾??ｍｍ??圖１－６．?（ａ）電泳顯示粘附的陽離子和陰離子凝膠皺紋形成的示意圖；（ｂ）宏觀和（ｃ）顯??微鏡觀察粘附的凝膠界面（比例尺為１０?ｐｍ）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６．?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｗｒｉｎｋｌｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｄｈｅｒｅｄ?ｃａｔｉｏｎｉｃ?ａｎｄ?ａｎｉｏｎｉｃ?ｇｅｌｓ??ｂｙ?ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ，?（ｂ）?Ｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ａｎｄ?（?ｃ?）?ｐｈａｓｅ－ｃｏｎｔｒａｓｔ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｄｈｅｒｅｄ?ｇｅｌ??ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ．?Ｔｈｅ?ｓｃａｌｅ?ｂａｒ?ｉｓ?１０?［ｉｍ??１．１．１．３其他方法制備自粘附水凝膠??實現(xiàn)對軟組織的顯著粘附水平目前來講是相當大的挑戰(zhàn)，尤其是在濕的組織中??［３４］�；瘜W粘合劑（如氰基丙烯酸酯）通過放熱共價交聯(lián)反應牢固地粘附在組織上。但??是，這些膠粘劑通常固化得太快或太慢，并釋放出有毒的降解產(chǎn)物（例如甲醛），導??致強烈的炎癥反應［３５］。當前普遍使用的是基于機械固定的金標準縫合線和訂書釘，但??是由于每次縫合線穿刺前必須對組織進行操作，因此它們的放置會延長手術(shù)時間。??ＳｅｕｎｇＹｕｎＹａｎｇ［３６］受內(nèi)寄生蟲棘頭蟲的啟發(fā)（他靠隆起的嘆附著在宿主的腸壁上），開??發(fā)了一種雙相微針陣列，該微針陣列通過可溶脹的微針頭與組織機械地互鎖，在皮膚??移植固定中，與常規(guī)粘合劑相比，其粘合強度增加了?３．５倍。并且從腸粘膜組織中去??除時的力為４．５?Ｎ？?ｃｕｒ２。圓錐形微針由兩部分組成，一部分是聚（苯乙烯


本文編號：3271333