支化聚合物增強(qiáng)PAM基水凝膠的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-02 00:03
由于傳統(tǒng)的水凝膠性能單一,機(jī)械性能差,在很大程度上限制了水凝膠在實(shí)際生活中的應(yīng)用。為了滿足實(shí)際生活的需要,近年來研究人員進(jìn)行了大量的研究,制備了許多性能優(yōu)異的水凝膠,大大地豐富了水凝膠的種類。本工作從改善聚丙烯酰胺(PAM)基水凝膠性能的角度出發(fā),將含有大量伯胺和仲胺基團(tuán)的支化聚合物聚乙烯亞胺(PEI)引入到PAM水凝膠網(wǎng)絡(luò)中,分別制備了韌性增強(qiáng)的PEI/PAM化學(xué)水凝膠和流動(dòng)性能增強(qiáng)的PEI/PAM物理水凝膠。此外,在PEI/PAM物理水凝膠網(wǎng)絡(luò)中引入SiO2納米粒子,對(duì)PEI/PAM/SiO2三元物理水凝膠的可注射性進(jìn)行研究。本課題的主要內(nèi)容如下:(1)通過原位自由基聚合將PEI引入到化學(xué)交聯(lián)聚丙烯酰胺(PAM)水凝膠基體中,制備了一系列PEI/PAM化學(xué)水凝膠,對(duì)其進(jìn)行性能測試。頻率掃描測試結(jié)果顯示,所有的水凝膠在實(shí)驗(yàn)測試范圍內(nèi)都表現(xiàn)出G’>G",表明PEI/PAM化學(xué)水凝膠具有類固體行為且彈性占主導(dǎo)。Bis組分含量增多使網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)度增加,因此G’值隨Bis組分含量增加而增加。PEI組分含量增加,G’值降低,這是由于PEI影響了 PAM分子鏈內(nèi)的氫鍵作用,從而影響了體系的有...
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1水凝膠的分類??Fig.?1.1?Classification?of?hydrogels??
condensation?B?Self-assembly??C?Ionic?gelation?D?Electrostatic?interaction??\?:s?穆?廣霉||>?^??)?,?ff?I?opposite??)?)?)?\?charges?J??alginate?^?)?)?')?J"?A?f?*%??\?...-Ca?f?^?.'..i??一,轉(zhuǎn)'一一?i?r?q?\?\??E?Chemical?crosslinking??圖1.2水凝膠的交聯(lián)A-D)物理交聯(lián):(A)聚合物鏈的熱致纏繞、(B)分子自組裝、(C)離子凝??膠化、(D)靜電相互作用;(E)化學(xué)交聯(lián)[8】??Fig.?1.2?Cross-linking?of?hydrogels.?A?to?D)?Physical?cross-linking.?(A)?Themially?induced?entanglement??of?polymer?chains.?(B)?Molecular?self-assembly.?(C)?Ionic?gelation.?(D)?Electrostatic?interaction.?(E)??Chemical?ci.oss-linking.[8]??根據(jù)原材料的來源不同:可以就水凝膠分為合成高分子水凝膠和天然高分子水凝??膠。其中前者是由丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯醇等單體作為基礎(chǔ)原料,通過不同的合成??方法制備高分子聚合物,再通過交聯(lián)化形成,而后者則是利用自然界中的天然高分子??進(jìn)行制備,天然高分子主要有殼聚糖、纖維素、蛋白質(zhì)三大類[|()]。??根據(jù)水凝膠形狀大小不同:可分為宏觀凝膠
?沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???力去除后,交聯(lián)點(diǎn)迅速重建,自愈過程如圖1.3所示[23]。自修復(fù)水凝膠在受到損傷后能??夠自發(fā)地進(jìn)行修復(fù),很大程度上延長了水凝膠的使用壽命,增加了使用安全性。??-? ̄--?■">?-?m*?not?ma?vm?t?m?w?m??mm?mav??m?am?mm?im?mm????am?^??A?'?:?:?B?|E?I??.■?2繼?1?,?i??…?i??■??.?^?.?i??■IIId.,?;?!??一-.?;??'?.I??謂…i??-??????……??圖1.3?A-D)明膠-吡啶-Fe水凝膠的自愈過程:(A)最初的水凝膠樣(右邊染成玫紅色);(B)水??凝膠樣品被切成小塊;(C)將小塊放在一起,立即發(fā)生自愈;和(D)愈合的水凝膠足支撐自身重??量;(E)自愈過程的示意圖[23]??Fig.?1.3?A-D)?Optical?self-healing?process?of?gelatin-UPy-Fe?hydrogel:?A)?initial?hydrogel?samples?(the??right?was?dyed?with?rose?red);?B)?hydrogel?samples?were?cut?into?parts;?C)?separated?parts?were?put??together?and?the?self-healing?process?occun*ed?instantaneously,?and?D)?the?healed?hydrogel?was?strong??enough?to?support?i
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的自愈性水凝膠及其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 李永三,徐艷雙,陶磊,危巖. 高分子學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]高強(qiáng)度水凝膠納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 王靜,劉紅科,劉平生,李利. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(01)
[3]Poly(DMAEMA-co-VP)/Fe3O4納米復(fù)合水凝膠的制備及性能[J]. 周宏偉,李學(xué)裝,姜敏,馬愛潔,陳衛(wèi)星,張改. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(05)
[4]高強(qiáng)度聚N,N-二甲基丙烯酰胺/氧化石墨烯復(fù)合水凝膠的制備[J]. 李明會(huì),王平華,劉春華,唐龍祥. 高分子材料科學(xué)與工程. 2014(08)
[5]高強(qiáng)度水凝膠的研究現(xiàn)狀[J]. 王蘭蘭,趙燕. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2014(02)
[6]磁性高強(qiáng)度聚丙烯酰胺/Fe3O4納米復(fù)合水凝膠[J]. 相梅,賀昌城,汪輝亮. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]水凝膠的合成、性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 翟茂林,哈鴻飛. 大學(xué)化學(xué). 2001(05)
[8]納米材料綜述[J]. 楊劍,滕鳳恩. 材料導(dǎo)報(bào). 1997(02)
博士論文
[1]PVA基水凝膠仿生關(guān)節(jié)軟骨材料增強(qiáng)改性研究[D]. 石雁.南京理工大學(xué) 2017
[2]高強(qiáng)度納米復(fù)合水凝膠的形成機(jī)理及力學(xué)性能的研究[D]. 練翠霞.華南理工大學(xué) 2014
[3]微凝膠復(fù)合高強(qiáng)度水凝膠的制備及性能研究[D]. 秦緒平.山東大學(xué) 2011
[4]環(huán)境敏感型纖維素基水凝膠的制備及其吸附性能研究[D]. 楊韶平.華南理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]核殼粒子增強(qiáng)水凝膠[D]. 邱比特.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于NIPAM的水凝膠與有機(jī)凝膠的流變學(xué)性能研究[D]. 吳宇航.深圳大學(xué) 2017
[3]聚氧化乙烯/納米二氧化硅水溶液剪切增稠行為的研究[D]. 張周玲.安徽大學(xué) 2012
[4]PVP/PVA復(fù)合水凝膠人工髓核的制備與性能研究[D]. 彭艷.南京理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3527315
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1水凝膠的分類??Fig.?1.1?Classification?of?hydrogels??
condensation?B?Self-assembly??C?Ionic?gelation?D?Electrostatic?interaction??\?:s?穆?廣霉||>?^??)?,?ff?I?opposite??)?)?)?\?charges?J??alginate?^?)?)?')?J"?A?f?*%??\?...-Ca?f?^?.'..i??一,轉(zhuǎn)'一一?i?r?q?\?\??E?Chemical?crosslinking??圖1.2水凝膠的交聯(lián)A-D)物理交聯(lián):(A)聚合物鏈的熱致纏繞、(B)分子自組裝、(C)離子凝??膠化、(D)靜電相互作用;(E)化學(xué)交聯(lián)[8】??Fig.?1.2?Cross-linking?of?hydrogels.?A?to?D)?Physical?cross-linking.?(A)?Themially?induced?entanglement??of?polymer?chains.?(B)?Molecular?self-assembly.?(C)?Ionic?gelation.?(D)?Electrostatic?interaction.?(E)??Chemical?ci.oss-linking.[8]??根據(jù)原材料的來源不同:可以就水凝膠分為合成高分子水凝膠和天然高分子水凝??膠。其中前者是由丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯醇等單體作為基礎(chǔ)原料,通過不同的合成??方法制備高分子聚合物,再通過交聯(lián)化形成,而后者則是利用自然界中的天然高分子??進(jìn)行制備,天然高分子主要有殼聚糖、纖維素、蛋白質(zhì)三大類[|()]。??根據(jù)水凝膠形狀大小不同:可分為宏觀凝膠
?沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???力去除后,交聯(lián)點(diǎn)迅速重建,自愈過程如圖1.3所示[23]。自修復(fù)水凝膠在受到損傷后能??夠自發(fā)地進(jìn)行修復(fù),很大程度上延長了水凝膠的使用壽命,增加了使用安全性。??-? ̄--?■">?-?m*?not?ma?vm?t?m?w?m??mm?mav??m?am?mm?im?mm????am?^??A?'?:?:?B?|E?I??.■?2繼?1?,?i??…?i??■??.?^?.?i??■IIId.,?;?!??一-.?;??'?.I??謂…i??-??????……??圖1.3?A-D)明膠-吡啶-Fe水凝膠的自愈過程:(A)最初的水凝膠樣(右邊染成玫紅色);(B)水??凝膠樣品被切成小塊;(C)將小塊放在一起,立即發(fā)生自愈;和(D)愈合的水凝膠足支撐自身重??量;(E)自愈過程的示意圖[23]??Fig.?1.3?A-D)?Optical?self-healing?process?of?gelatin-UPy-Fe?hydrogel:?A)?initial?hydrogel?samples?(the??right?was?dyed?with?rose?red);?B)?hydrogel?samples?were?cut?into?parts;?C)?separated?parts?were?put??together?and?the?self-healing?process?occun*ed?instantaneously,?and?D)?the?healed?hydrogel?was?strong??enough?to?support?i
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的自愈性水凝膠及其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 李永三,徐艷雙,陶磊,危巖. 高分子學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]高強(qiáng)度水凝膠納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 王靜,劉紅科,劉平生,李利. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(01)
[3]Poly(DMAEMA-co-VP)/Fe3O4納米復(fù)合水凝膠的制備及性能[J]. 周宏偉,李學(xué)裝,姜敏,馬愛潔,陳衛(wèi)星,張改. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(05)
[4]高強(qiáng)度聚N,N-二甲基丙烯酰胺/氧化石墨烯復(fù)合水凝膠的制備[J]. 李明會(huì),王平華,劉春華,唐龍祥. 高分子材料科學(xué)與工程. 2014(08)
[5]高強(qiáng)度水凝膠的研究現(xiàn)狀[J]. 王蘭蘭,趙燕. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2014(02)
[6]磁性高強(qiáng)度聚丙烯酰胺/Fe3O4納米復(fù)合水凝膠[J]. 相梅,賀昌城,汪輝亮. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]水凝膠的合成、性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 翟茂林,哈鴻飛. 大學(xué)化學(xué). 2001(05)
[8]納米材料綜述[J]. 楊劍,滕鳳恩. 材料導(dǎo)報(bào). 1997(02)
博士論文
[1]PVA基水凝膠仿生關(guān)節(jié)軟骨材料增強(qiáng)改性研究[D]. 石雁.南京理工大學(xué) 2017
[2]高強(qiáng)度納米復(fù)合水凝膠的形成機(jī)理及力學(xué)性能的研究[D]. 練翠霞.華南理工大學(xué) 2014
[3]微凝膠復(fù)合高強(qiáng)度水凝膠的制備及性能研究[D]. 秦緒平.山東大學(xué) 2011
[4]環(huán)境敏感型纖維素基水凝膠的制備及其吸附性能研究[D]. 楊韶平.華南理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]核殼粒子增強(qiáng)水凝膠[D]. 邱比特.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于NIPAM的水凝膠與有機(jī)凝膠的流變學(xué)性能研究[D]. 吳宇航.深圳大學(xué) 2017
[3]聚氧化乙烯/納米二氧化硅水溶液剪切增稠行為的研究[D]. 張周玲.安徽大學(xué) 2012
[4]PVP/PVA復(fù)合水凝膠人工髓核的制備與性能研究[D]. 彭艷.南京理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3527315
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