水凝膠是以水為溶劑形成的具有交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物,其凝膠體富含大量的水分,且質(zhì)地柔軟類(lèi)似于生物體組織。天然高分子水凝膠具有優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性,在藥物控釋、組織工程、活性物質(zhì)載體等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但較差的機(jī)械性能限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。納米纖維素微纖維由于具有較大的長(zhǎng)徑比、高親水性、高模量、高強(qiáng)度、和高透明性等優(yōu)良性能,在復(fù)合材料和藥物緩釋等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。納米纖維素微纖維的納米尺寸效應(yīng)和強(qiáng)韌多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)賦予其很高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)異的光學(xué)性能。這兩種材料的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),為新型功能材料的開(kāi)發(fā)開(kāi)辟新的道路。本文對(duì)串珠狀納米纖維素微纖維/明膠高強(qiáng)度復(fù)合水凝膠的構(gòu)建與性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。首先,制備了一種具有特殊串珠狀結(jié)構(gòu)、表面帶負(fù)電荷的可以穩(wěn)定懸浮在水溶液中的納米纖維素微纖維;其次,采用高碘酸鈉將其表面的部分羥基氧化為醛基,由于氧化反應(yīng)發(fā)生在纖維表面,因此雙醛納米纖維素微纖仍然保持纖維形貌;最后將雙醛納米纖維素微纖維與明膠復(fù)合,通過(guò)構(gòu)建不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)獲得了力學(xué)強(qiáng)度顯著提高的復(fù)合水凝膠。（1）在不同酸解溫度、酸濃度、及酸解時(shí)間下對(duì)微晶纖維素（MCC）進(jìn)行不同程度的水解,再通過(guò)高... 

【文章來(lái)源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三維聚合法制備水凝膠機(jī)理圖

1緒論2圖1.2水溶性聚合物交聯(lián)法制備水凝膠機(jī)理圖(1)均聚水凝膠是同一種親水單體單元自交聯(lián)形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)[5]。聚乙二醇(PEG)均聚水凝膠由于對(duì)外界刺激有強(qiáng)響應(yīng)性，被稱作‘智能的水凝膠’，廣泛應(yīng)用于釋藥系統(tǒng)。聚乙烯醇(PVA)均聚水凝膠可以通過(guò)冷凍解凍交替循環(huán)得到。輻射法得到的聚乙烯醇吡咯烷酮(PVP)均聚水凝膠可以用于創(chuàng)面愈合。聚丙烯酸(PAA)也可以通過(guò)自交聯(lián)形成水凝膠[6]。(2)共聚水凝膠是由兩種共聚單體單元交聯(lián)而成的聚合網(wǎng)絡(luò)，且其中至少有一個(gè)單體是親水性的。Wang等人[7]提出利用纖維素或羧甲基纖維素(CMC)合成PVP基水凝膠，由于具有無(wú)毒、較強(qiáng)的吸水能力和生物可降解性，因此可以作為水凝膠敷料。Lugao等人[8]使用不同的輻照強(qiáng)度和不同的添加劑制備的PVP基水凝膠具有無(wú)菌無(wú)細(xì)胞毒性的良好性能。Cascone等人[9]將PVA和明膠、膠原蛋白、殼聚糖等復(fù)合制備了可用作組織工程支架的PVA基共聚水凝膠。Kim等人[10]通過(guò)光自由基聚合法制備了甲基丙烯酸和PEG-PEGMA的共聚水凝膠。(3)半互穿網(wǎng)絡(luò)(Semi-IPN)水凝膠是相互之間沒(méi)有化學(xué)鍵反應(yīng)的線性聚合物穿過(guò)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)得到的三維聚合物[11]。由于不會(huì)形成互貫穿彈性網(wǎng)絡(luò)，Semi-IPN水凝膠可以有效地對(duì)pH和溫度做出響應(yīng)，同時(shí)還具有改善孔徑、緩釋藥物等優(yōu)點(diǎn)。Ju等人以海藻酸和端胺型聚異丙基丙烯酰胺為原料，用氯化鈣交聯(lián)制備了

1緒論7陶瓷和硅樹(shù)脂等固體材料之間的超強(qiáng)結(jié)合是生物醫(yī)學(xué)和軟電子等領(lǐng)域能夠得到廣泛應(yīng)用所需的必要條件[43,57]。這種強(qiáng)韌的復(fù)合水凝膠是長(zhǎng)鏈聚合物分子通過(guò)化學(xué)鍵共價(jià)附著在固體表面形成的纏繞聚合物網(wǎng)絡(luò)（圖1.3C）[58,59]。聚合物鏈在剝離過(guò)程中因抵抗分離而產(chǎn)生粘附，且能量通過(guò)離子鍵交聯(lián)海藻酸的可逆的物理螯合作用而耗散。這種鍵合類(lèi)型的界面韌性值超過(guò)1000Jm2，可以與人類(lèi)肌腱和骨頭間這種最堅(jiān)固的結(jié)合(800Jm-2)相比。圖1.3(A)長(zhǎng)鏈聚合物和可逆的物理交聯(lián)聚合物復(fù)合制備的可拉伸水凝膠。(左)水凝膠可以拉伸到初始長(zhǎng)度的21倍；(右)海藻酸、PAAm和海藻酸-PAAm水凝膠的應(yīng)力-斷裂拉伸曲線。(B)基于環(huán)滑機(jī)制的可拉伸水凝膠。(左)NIPAAM-AAcNa-HPR-C水凝膠拉伸的照片，(右)不同水凝膠的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。(C)水凝膠與光滑表面的牢固結(jié)合。(左)在玻璃基板上化學(xué)固定的強(qiáng)韌水凝膠的剝落過(guò)程；(右)不同類(lèi)型的水凝膠-固體鍵合剝離曲線。1.4納米纖維素隨著人們對(duì)非石油基、可生物降解、環(huán)境友好、安全無(wú)毒的可再生和可持

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]原花青素誘導(dǎo)明膠水凝膠的形成與穩(wěn)定[J]. 張倩,穆暢道,李麗英,丁宗雷,林煒.  皮革科學(xué)與工程. 2008(03)
[2]原花青素交聯(lián)的支架材料的生物相容性研究[J]. 林旭明,趙靖,史偉云,宋振華.  眼科新進(jìn)展. 2007(04)



本文編號(hào)：3384467