收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

离子型水凝胶的制备表征及自愈性研究

董鹏  
【摘要】:水凝胶是一种三维亲水性网络结构的材料,就目前来看,离子型水凝胶大多数是以聚合物与金属离子相互作用形成凝胶,而单纯由高分子聚合物材料通过离子相互作用形成凝胶还鲜有报道。本文基于可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方法,分别制备两种结构可控的聚合物,并对其中一种聚合物分子链端基进行基团转化,然后通过两种聚合物分子链功能基团之间的季胺化反应,构建交联结构,并在紫外光照下制备得到具有自愈合性能的离子型水凝胶。本文研究工作主要包括:1.均含有三硫代碳酸酯基团(TTC)的RAFT链转移剂、双端羧基聚苯乙烯(HOOC-PS-COOH)以及聚(4-乙烯基吡啶)(P4VP)的合成。分别制备了两种不同结构的RAFT链转移试剂S,S'-二(α,α'-二甲基-α”-乙酸)-三硫代碳酸酯(BDATC)和S-1-十二烷基-S'-(α,α'-二甲基-α"-乙酸)三硫代碳酸酯(DDMAT),并采用核磁氢谱(1H NMR)以及红外光谱(FT-IR)对其结构进行分析表征。利用RAFT聚合,以BDATC为链转移剂,通过调控投料比分别合成了具有不同分子量的含有TTC基团和双端羧基的HOOC-PS-COOH与P4VP聚合物。采用1HNMR、常温凝胶渗透色谱(GPC)和FT-IR对聚合物的分子链结构、分子量及其分布和特征官能团进行分析和表征。2.离子型水凝胶的合成。首先,将上述合成的含有TTC基团和双端羧基的HOOC-PS-COOH(Mn,GPC=1500 g/mol)依次进行酰氯化(以草酰氯为酰氯化试剂)和酯化(以溴乙醇为酯化试剂),得到双端溴原子封端的Br-PS-Br。然后将其与上述合成得到的P4VP(Mn, GPC=25300 g/mol)的重复单元中吡啶环上的N发生季胺化反应,形成交联聚合物。采用1HNMR和FT-IR对交联结构聚合物的分子链结构进行确定。通过进一步紫外光照下进行的交联反应,最终合成得到离子型水凝胶。3.离子型水凝胶的自愈合性能研究。通过不同形状水凝胶的愈合效果分析其自愈合性能,并验证愈合机理。对比块状水凝胶与块状干凝胶的愈合效果验证水凝胶的愈合需在含水/溶剂条件下进行。本文选用薄膜水凝胶和环形水凝胶,验证了只有在水凝胶切口相互接触的条件下才能实现愈合。对比黑暗环境和紫外光照环境的愈合效果,证明紫外光照射是水凝胶愈合机理中必不可少的条件。因此,水凝胶愈合必须是紫外光照射,相互接触的条件下,才能实现宏观熔融愈合,而且愈合通常可在lh内完成,并可重复三次以上相同的切割-愈合过程。


知网文化
【相似文献】
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾羽洁;聚苯胺—聚对苯乙烯磺酸水凝胶基活性炭的制备与应用基础研究[D];中国林业科学研究院;2017年
2 杨伯光;聚噻吩基导电水凝胶研制及其在心肌组织工程中的应用研究[D];天津大学;2016年
3 郭新红;2-甲氧基雌二醇脂质纳米粒水凝胶的研究[D];沈阳药科大学;2012年
4 艾克热木.牙生;基于不同相互作用的形状记忆水凝胶的设计和性能表征[D];中国科学技术大学;2017年
5 高利龙;多官能度聚乙二醇衍生物的合成、凝胶化及其生物医学应用[D];浙江大学;2016年
6 李桧林;基于微流控技术金/水凝胶微纳材料的制备及传感性能研究[D];中国科学技术大学;2017年
7 余瀚森;利用动态共价键构筑可注射自修复水凝胶[D];中国科学技术大学;2017年
8 杨亚锋;ADSCs-VECs复合携氧材料PFTBA-GelMA水凝胶促进骨缺损修复的研究[D];第四军医大学;2017年
9 张松松;仿生减阻涂层的制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2016年
10 于敬凤;磺基甜菜碱聚合物溶液性质及其水凝胶性能的研究[D];吉林大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董鹏;离子型水凝胶的制备表征及自愈性研究[D];天津科技大学;2017年
2 廖悦;光敏感自变形水凝胶作为无接触式3D宏观/微观光打印平台的研究[D];天津大学;2016年
3 向双飞;高强度水凝胶的结构设计及性能研究[D];江南大学;2017年
4 解瑞红;壳聚糖/氧化石墨烯/聚乙烯醇三元复合水凝胶的制备及性能研究[D];西安理工大学;2017年
5 李宇芬;基于核交联胶束增强水凝胶的制备及响应行为的研究[D];宁波大学;2017年
6 朱雷;双网络水凝胶的制备与性能研究[D];中国科学技术大学;2017年
7 陈然;基于氢键作用的热响应形状记忆水凝胶的制备与性能研究[D];江南大学;2017年
8 孙猛;水凝胶微球基防污复合涂层的制备及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
9 周钰航;蛋白质在两性离子水凝胶中的扩散研究及扩散模型建立[D];天津大学;2016年
10 韩娇;改性聚乙烯醇水凝胶的制备与防污性能研究[D];哈尔滨工程大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978