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《淺析直鏈型與支鏈型疏水締合水凝膠的機(jī)械性能與溶脹行為》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、淺析直鏈型與支鏈型疏水締合水凝膠的機(jī)械性能與溶脹行為水凝膠具有獨(dú)特的三維X絡(luò)結(jié)構(gòu)，能吸收大量水分并維持形態(tài)，是一種與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)形態(tài)類(lèi)似的橡膠材料，具有生物相容性好及刺激響應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于藥物緩釋、組織工程、環(huán)境工程及智能材料等領(lǐng)域.但傳統(tǒng)化學(xué)交聯(lián)水凝膠存在機(jī)械性能較弱、合成時(shí)所使用的化學(xué)交聯(lián)劑及合成的凝膠的水解產(chǎn)物對(duì)人體和環(huán)境有害等缺陷.因此，高強(qiáng)度、低污染的綠色凝膠成為人們致力研發(fā)的目標(biāo).目前，高力學(xué)強(qiáng)度水凝膠主要有雙X絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠、互穿X絡(luò)水凝膠、納米復(fù)合水凝膠、滑動(dòng)環(huán)水凝膠、tetra-PEG水凝膠、星型或樹(shù)枝狀大分子水凝膠及疏水改性水凝膠.其中，疏水改性水凝膠
2、不需要化學(xué)交聯(lián)劑且力學(xué)強(qiáng)度高，適合作為生物載體材料.水凝膠的宏觀(guān)性能(力學(xué)強(qiáng)度或溶脹行為等)依賴(lài)于其微觀(guān)X絡(luò)的交聯(lián)方式及交聯(lián)點(diǎn)形態(tài).疏水締合水凝膠由膠束聚合而成，其交聯(lián)點(diǎn)一般為疏水單體的疏水端通過(guò)疏水-疏水作用，在表面活性劑的協(xié)助下在水中形成動(dòng)態(tài)平衡的疏水締合微區(qū).常見(jiàn)的疏水單體有丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、己內(nèi)酯及辛基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯(OP-AC)等.以O(shè)P-AC為主的疏水締合水凝膠在拉伸強(qiáng)度、水中壽命與溶脹倍數(shù)、溫度敏感及自愈合等性能上都取得了突破性進(jìn)展，但其水解產(chǎn)物對(duì)環(huán)境有害. 本文以丙烯酰胺AM(10%，質(zhì)量分?jǐn)?shù))為親水單體，以脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯[AEO-
3、AC-n-m，n為疏水端烷基鏈碳的數(shù)目，m為親水端PEG鏈的長(zhǎng)度;n，m=13，5;10，5;13，10;其中AEO-AC-10-5和AEO-AC-13-10疏水端為異構(gòu)支化碳鏈;AEO-AC-13-5疏水端為十二烷基與十四烷基直碳鏈按1∶1(摩爾比)混合，疏水端數(shù)目n取平均值13]為疏水單體，以十二烷基硫酸鈉(SDS)為表面活性劑，以過(guò)硫酸鉀(KPS)為引發(fā)劑，通過(guò)膠束聚合制備了3種疏水締合水凝膠AEO-AC-n-m-AM(n，m=13，5;10，5;13，10).通過(guò)改變疏水單體的種類(lèi)、含量及其與表面活性劑的摩爾比，從微觀(guān)上改變了有效締合點(diǎn)的締合強(qiáng)度、X絡(luò)中有效締合點(diǎn)的密
4、度及X鏈上有效締合點(diǎn)的分布，實(shí)現(xiàn)了對(duì)凝膠機(jī)械強(qiáng)度、溶脹程度及水中壽命等宏觀(guān)性能的調(diào)控.AEO-AC-n-m-AM凝膠對(duì)環(huán)境無(wú)害，直鏈型的AEO-AC-13-5-AM水凝膠具有較高機(jī)械性能，在水中壽命較長(zhǎng);而支鏈型的AEO-AC-10-5-AM和AEO-AC-13-10-AM水凝膠可迅速在水中降解，且機(jī)械性能相對(duì)較弱. 1實(shí)驗(yàn)部分 1.1試劑與儀器 脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-n-m(n，m=13，5;10，5;13，10)，工業(yè)級(jí)，江蘇省海安石油化工廠(chǎng);丙烯酰胺(AM)，分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng)，重結(jié)晶處理;十二烷基硫酸鈉(SDS)，化學(xué)純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;過(guò)
5、硫酸鉀(KPS)，分析純，北京化工廠(chǎng);丙烯酰氯(AC)，工業(yè)級(jí)，上海海曲化工有限公司;二氯甲烷、三乙胺(TEA)和四氫呋喃(THF)，北京化工廠(chǎng)，重新蒸餾使用. 日本Shimadzu公司AutographAG-I型電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī);美國(guó)NicoletInstrumentCorporation公司Avatar360型傅里葉變換紅外光譜(FTIR)儀;德國(guó)Bruker公司Vector22型傅里葉紫外-可見(jiàn)光譜(UVVis)儀. 1.2AEO-AC的制備 將0.25molAEO-n-m(n，m=13，5;10，5;13，10)，0.30molTEA與250mL二氯甲烷依次加入5
6、00mL的三頸燒瓶中，冰水浴30min，使體系溫度降至0℃;將0.375molAC溶于67.8mL二氯甲烷中，逐滴加入上述溶液中，于0～5℃反應(yīng)12h得到AEO-AC-n-m粗產(chǎn)物;反應(yīng)結(jié)束后抽濾除鹽，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，用乙醚萃取，在室溫下真空干燥，得到AEO-AC-n-m(n，m=13，5;10，5;13，10). 1.3AEO-AC-n-m與SDS水分散體系的制備及透明性測(cè)試 分別配制疏水單體AEO-AC-n-m(n，m=13，5;10，5;13，10)和表面活性劑SDS的水分散體系:疏水單體均為0.422mmol，SDS分別為0，0.042，0.106，0.169，
7、0.211，0.253，0.317，0.380，0.422，0.630，0.840，1.266，1.688mmol.加蒸餾水至體系總質(zhì)量30g，于50℃水浴中機(jī)械攪拌12h，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，?mL溶液置于樣品池中，用紫外-可見(jiàn)光譜儀測(cè)試透過(guò)率.SDS與AEO-AC的摩爾比R分別為0，0.1，0.25，0.4，0.5，0.6，0.75，0.9，1.0，1.5，2.0，3.0，4.0. 1.4AEO-AC-n-m-AM凝膠的制備 將0.422mmolAEO-AC-13-5與42.2mmolAM和0.4
