基于100%可再生聚三亚甲基醚二元醇聚氨酯水凝胶的合成与性能

采用100%可再生聚三亚甲基醚（PO3G）和聚乙二醇等与1,6-己基二异氰酸酯（HDI）反应合成了不同PO3G含量的聚氨酯（PU）水凝胶。利用傅里叶转变红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热（DSC）、动态热机械分析（DMA）、流变仪、扫描电镜（SEM）和力学性能测试等手段研究了PO3G含量对PU水凝胶结构与性能的影响。结果表明：随着PO3G质量分数的降低,PU的玻璃化转变温度升高,PU软段的结晶能力提高,PU的吸水溶胀度增加,初级溶胀行为由Fickian扩散转向non-Fickian扩散,PU水凝胶的储能模量和损耗模量均降低。随着PO3G质量分数增加,PU及其水凝胶的拉伸强度均显著增加。     

单分散,大粒径聚苯乙烯微球的研制

制备可用于清除骨髓中癌细胞的磁性微球。以苯乙烯为单体，二乙烯苯为交联剂，采用二步溶胀法合成单分散，大粒径的聚苯乙烯高分子微球。合成了粒径为３．５７μｍ分散度为０．０７７的聚苯乙烯微球，并可方便地得到多孔和交联微球。活性溶胀乳剂乳滴的大小、丙酮的含量对活性溶胀效果有较显著的影响、活性溶胀乳剂的种类搅拌速度，单体加入量是影响微球性质的主要因素。     

纳米纤维素晶体-聚乙烯醇水凝胶的制备及性能表征

通过冷冻-解冻的方法制备了纤维素纳米晶体（CNC）-聚乙烯醇（PVA）复合水凝胶。考察了CNC含量对PVA水凝胶力学性能、溶胀行为、热性能及内部形貌结构的影响。研究结果表明,CNC的加入可大幅提升PVA水凝胶的力学性能,m(CNC)/m(PVA)=1%的CNC-PVA水凝胶的拉伸强度、杨氏模量与断裂伸长率,分别较纯PVA水凝胶提升了60%、110%和70%。此外,CNC还促进了PVA水凝胶的溶胀,使溶胀平衡时间缩短,溶胀度增加。     

单分散、大粒径聚苯乙烯微球的研制

目的：制备可用于清除骨髓中癌细胞的磁性微球。方法：以苯乙烯为单体，二乙烯苯为交联剂，采用二步溶胀法合成单分散、大粒径的聚苯乙烯高分子微球。结果：合成了粒经为3．57μm分散度为0.077的聚苯乙烯微球，并可方便地得到多孔和交联微球。结论：活性溶胀乳剂乳滴的大小、丙酮的含量对活性溶胀效果有较显著的影响，活性溶胀乳剂的种类、搅拌速度、单体加入量是影响微球性质的主要因素。     

液滴微流控芯片合成单分散PEG水凝胶微球及其粒径调控

利用液滴微流控技术制备了单分散的微米级聚乙二醇（PEG）水凝胶微球。首先利用流动聚焦型微流控芯片产生单分散的水凝胶微液滴,然后经过紫外光原位引发聚合形成水凝胶微球,系统考察了PEG质量分数、表面活性剂加入量、连续相流速等影响因素,在优化的实验条件下得到了粒径为115 μm、单分散性较好的PEG凝胶微球。     

苝酰亚胺功能化聚苯乙烯乳胶粒水凝胶膜

将带有硼酸基团的苝酰亚胺荧光分子引入聚苯乙烯共聚乳胶粒表面,再将其嵌入聚丙烯酰胺水凝胶膜内,合成了对葡萄糖敏感的水凝胶膜。通过扫描电子显微镜、激光粒径分析仪对微球的外观形貌、单分散性进行表征,并用原子吸收光谱法间接测定了微球表面苝酰亚胺的含量,研究了苝酰亚胺功能化聚苯乙烯乳胶粒的紫外-可见吸收光谱图及其水凝胶膜的荧光性能。结果表明:苝酰亚胺功能化聚苯乙烯乳胶粒水凝胶膜经浓度逐渐增大的葡萄糖溶液浸泡后,其荧光强度降低,但发射峰位置不变。当葡萄糖浓度达到200 mmol/L时,其荧光淬灭效率为0.34。     

壳聚糖水凝胶微球的制备与溶胀性能

采用三聚磷酸钠（TPP）和六偏磷酸钠（SHMP）为复合交联剂,制备了离子交联网络结构的壳聚糖水凝胶微球。分析讨论了交联剂质量配比、pH以及离子强度等对壳聚糖微球溶胀性能的影响。结果表明：使用复合交联剂制备的微球的溶胀度比单独使用TPP或SHMP的分别低62.4%和41.3%,交联效率得到明显提高;当m(TPP)∶m(SHMP)=3∶5,交联剂pH=5时,制备的微球交联程度最好,结构最密实;在pH=1.2的缓冲溶液中,溶胀度可达到357%,而且凝胶没有任何破碎。微球具有较好的离子强度和pH敏感性,在酸性介质中有较高的溶胀度。     

丝素蛋白-聚氨酯水凝胶的制备和性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚乙二醇（PEG）、聚氧化丙烯二醇（PPG）等为主要原料,合成了一系列—NCO封端的水性聚氨酯（PU）预聚体,与自制的丝素蛋白（SF）水溶液混合进行交联反应,制备出丝素蛋白聚氨酯（SF-PU）水凝胶。研究了SF-PU水凝胶的合成工艺,对SF-PU水凝胶进行了红外和电镜表征及性能测试,并对其溶胀动力学以及结构与性能之间的关系进行了研究。研究表明：成功合成了具有三维结构、溶胀响应性良好的SFPU水凝胶。     

明胶-聚异丙基丙烯酰胺水凝胶的溶胀动力学

采用明胶（Gel)和N－异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为原料，制备了Gel/聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）水凝胶系列；研究了原料配比、pH值及温度对水凝胶溶胀速度的影响。结果表明，当温度大于PNIPAM的最低临界溶液温度（LCST）值时，Gel/PNIPAM水凝胶的溶胀速度随着组分中PNIPAM的增加而降低，且溶胀过程以扩散渗透控制为主。而pH对水凝胶溶胀速度的影响与温度有关。Gel/PNIPAM配比为5／5，温度大于LCST时，水凝胶的pH敏感性受明胶控制；温度低于LCST时，pH对水凝胶的溶胀速度的影响很小。     

辐射形成的低分子量PEO水凝胶的理化性能研究

目的：研究电子束辐射交联的聚氧化乙烯（ＰＥＯ） Ｒ—１５０ 水凝胶膜及其溶胀水凝胶膜的理化性能。方法：应用电子加速器照射聚合物ＰＥＯＲ—１５０ 水溶液制备成水凝胶及溶胀水凝胶后,测定其理化性能。结果：ＰＥＯＲ—１５０ 水凝胶的交联密度与辐射剂量呈正相关（ Ｐ＜ ０．０１）。聚合物浓度对其影响不明显（Ｐ＞ ０．０５）。ＰＥＯＲ—１５０ 水凝胶的溶胀度与辐射剂量呈负相关（Ｐ＜０．０１）,与其浓度呈正相关（Ｐ＜０ ．０１） ,并且二者具有交互作用（Ｐ＜０．０１） 。ＰＥＯＲ—１５０ 水凝胶的硬度随辐射剂量增加而增加,随聚合物浓度增加而降低。与ＰＥＯＲ—１５０ 水凝胶膜相比,对ＰＥＯＲ—１５０ 溶胀水凝胶膜的照射可显著增加该膜的交联密度（Ｐ＜０．０５或０．０１）,减低该膜的平衡水含量（Ｐ＜ ０．０５或０．０１） ,而硬度未见明显增加（Ｐ＞０．０５） 。结论：ＰＥＯＲ—１５０ 水凝胶的交联密度,平衡水含量和硬度与辐射剂量和聚合物浓度密切相关。     

基于丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵导电水凝胶的制备及性能检测

目的：筛选出机械性能优良并且导电性优异的水凝胶的最优配方。方法：以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）为主要基质,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺（BisAAm）为化学交联剂,以1-羟环己基苯酮为催化剂,同时加入甘油和羟乙基纤维素（HEC）制备出复合导电水凝胶,并测量其导电性、黏性、拉伸性能和压缩性能。结果：以DAC为基质,通过BisAAm、甘油以及HEC进行配比添加后,该凝胶与3M导电水凝胶相比无异味和残留,长期稳定性好不变色,也无细菌滋生。通过适当配比添加甘油及HEC后,其导电性、黏性、拉伸性能和压缩性能均优于传统的3M导电水凝胶（P＜0.05）。通过老鼠皮肤接触实验发现,该水凝胶具有良好的生物安全性。结论：DAC的含量为60%,BisAAm的含量为5%,甘油含量为10%,HEC含量为0.015%为水凝胶最优组合。     

种子聚合制备表面磺酸基功能化聚苯乙烯微球

首先采用分散聚合法制备得到单分散的粒径约1.4～2.7 μm的聚苯乙烯（PS）种子微球,并研究了控制微球粒径及其分布的工艺参数。然后采用种子聚合法,使用苯乙烯磺酸钠（NaSS）作为具有磺酸基的功能单体与苯乙烯（St）单体进行共聚。通过扫描电子显微镜（SEM）和X-射线光电子能谱（XPS）对最终微球的表面形貌和组成成分进行表征,结果表明：成功获得了表面磺酸基功能化的聚苯乙烯微球;苯乙烯磺酸钠与苯乙烯单体共聚的最佳摩尔比为1∶3。     

离子单体和纳米二氧化硅对聚苯乙烯微球制备的影响

以对苯乙烯磺酸钠（SSS）与苯乙烯组成无皂乳液聚合体系(PSSSS)制备了粒度不等的窄分布聚苯乙烯(PS)微球,微球粒径可在60~700 nm之间调节,粒径分布控制在2%之内。在PSSSS体系中SSS用量增多会使PS微球的尺度下降,但对粒径分散性没有影响。PS的数均分子量会随着SSS用量增多而略有下降。随着引发剂用量的增多,PS微球粒径会下降,PS的数均分子量明显下降。在二氧化硅溶胶中可稳定制备聚苯乙烯微球,在PSSSS体系中引入纳米二氧化硅溶胶(NanoSiO2)组成NanoSiO2PSSSS体系,可对微球粒度进行调制,NanoSiO2用量的增多会导致制备的聚苯乙烯微球粒径下降,对于微球PS的数均分子量影响很小。聚苯乙烯中引入SSS后会增加苯乙烯聚合速率,提高制备的聚苯乙烯的玻璃化转变温度。     

丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶的成型及其材料性能研究

采用光固化缓释体系技术制备丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶,传统方法制备丙烯酰胺单网络水凝胶和海藻酸钠单网络水凝胶,然后使用万能材料试验机对丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶和丙烯酰胺单网络水凝胶做力学性能的检验,接着对丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶力学性能的稳定性进行检验,最后将丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶和海藻酸钠单网络水凝胶放入不同pH的溶液中分别检测溶胀率.结果显示,丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶的最大应变和弹性模量都与丙烯酰胺单网络水凝胶显著不同.丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶经过30 min的往复拉伸后,力学性能依然稳定,没有明显的变化,且在不同pH溶液内的溶胀率也明显不同.丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶拥有稳定的力学性能,具有更稳定的溶胀率且快速到达溶胀平衡.因此,该双网络水凝胶具有较好的应用前景.     

羧甲基壳聚糖水凝胶的pH敏感性及体外释药性能

目的 研究羧甲基壳聚糖水凝胶（CMCSG）的pH敏感性及在药物控释系统中的应用。方法 采用戊二醛交联法制备不同的CMCSG，经冷冻干燥后测定凝胶在不同pH值溶液中的溶胀动力学特点。观察交联剂用量、羧甲基取代度对凝胶溶胀度的影响及载药凝胶在人工胃液、人工肠液中的释放行为。结果 在pH3．0和5．0的缓冲液中CMCSG均表现较小的溶胀度。随着交联度增大，CMCSG溶胀度减小。低交联度CMCSG的溶胀度在pH7．4缓冲液中显著大于pH1．2缓冲液。羧甲基取代度增大，CMCSG在碱性介质的溶胀度增大。在酸性介质的溶胀度变小；载有牛血清白蛋白（BSA）的凝胶在pH7．4人工肠液中的4h的累积释放度为88％。在pH1．2人工胃液中12h的累积释放度为98％。结论 CMCSG具有pH敏感性，改变羧甲基取代度、交联度可调节CMCSG在不同酸碱介质中的溶胀行为，从而控制药物的释放。     

可生物降解的pH敏感水凝胶的合成及其溶胀性能研究

采用明胶和聚乙烯醇为原料，制备了戊二醛交联、明胶／聚乙烯醇配比不同的水凝胶，并用FTIR和SEM对产物进行了表征。研究了凝胶的溶胀动力学，结果表明，原料配比对各种凝胶的溶胀速率影响不大，而对平衡溶胀比与原料配比有关，室温下凝胶的平衡溶胀比在300％～500％之间。pH敏感性研究表明，几种凝胶均表现出明显的pH响应性，当溶胀介质的pH值在明胶等电点附近时，水凝胶的溶胀比达到最小值，凝胶的溶胀-消溶胀动力学曲线呈“W”形，即该凝胶具有形状记忆功能。     

PLLA/HA复合材料电纺丝覆膜气管支架的制作及力学性能的基础研究

目的自行研制羟基磷灰石/聚左旋乳酸（PLLA/HA）复合材料支架,测试机械力学性能;制备PLLA/HA复合纳米纤维膜,观察纤维膜的结构形态。方法将一定比例HA复合于PLLA中,制膜切丝,自制支架,测试支架力学性能;电纺丝法行支架电纺丝覆膜,扫描电镜观察其形态。结果 PLLA/HA复合材料电纺丝覆膜支架的力学性能良好,结构形态符合组织工程材料要求。结论 PLLA/HA复合材料电纺丝覆膜支架可以满足气管内支架置入要求,是气管内支架的一种新型材料。     

单甲氧基聚乙二醇接枝壳聚糖温敏性水凝胶的制备及其性能表征

目的研究单甲氧基聚乙二醇接枝壳聚糖（mPEG-g-chitosan）温度敏感性水凝胶的制备方法,并对其理化性能进行测定。方法应用化学交联方法制备mPEG-g-chitosan共聚物;应用傅立叶红外光谱仪（FT-IR）测试样品的结构变化;应用热重分析仪（TGA）测试mPEG-g-chitosan共聚物的接枝率。将共聚物在PBS中溶胀制备成水凝胶溶液,应用流变仪测定其凝胶温度及时间。结果在一定范围内,mPEG与壳聚糖的接枝率与这二者的摩尔比率成正相关,与NaCNBH_3/mPEG的摩尔比率成负相关。mPEG-g-chitosan共聚物溶液开始形成凝胶的温度为25℃,在此温度下的凝胶时间约为16 min。凝胶强度随着温度的升高而增加。结论应用化学交联方法制备了具有良好性能的mPEG-g-chitosan共聚物水凝胶,该水凝胶可在常温或低温下呈液态溶胶,在体温时呈固态凝胶,为活性蛋白质类药物的安全参入和控释提供了适宜的载体。     

磺化聚磷腈微球的制备及其乳化性能

以六氯环三磷腈(HCCP)和4,4'-二羟基二苯砜(BPS)为单体,通过一步沉淀共聚法制备了环交联型聚磷腈(PZS)微球,然后利用浓硫酸对其进行改性得到磺化聚磷腈(SPZS)微球。通过红外光谱、X射线光电子能谱、水接触角测试和扫描电子显微镜对SPZS微球的结构、亲-疏水性和形貌进行了表征。通过数码照片、光学显微镜、荧光显微镜等方法研究了SPZS微球的乳化性能,并通过油相固化的方式考察了微球在油-水界面的形貌。结果表明:磺化改性有效改善了聚磷腈微球的亲水性;SPZS微球可长效稳定多种油-水体系,形成细腻的水包油型Pickering乳液;SPZS微球吸附于油-水界面上形成了致密的粒子膜,有效阻止了乳液滴的聚并;SPZS微球的浓度、油水体积比及NaCl浓度均会影响乳化效果。     

异丙基丙烯酰胺))半互穿网络水凝胶的制备及其溶胀性能

将线性聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAAm）和海藻酸钠（SA）分子同时引入到PNIPAAm凝胶中,制备了交联聚(N-异丙基丙烯酰胺)/(海藻酸钠/聚(N异丙基丙烯酰胺))半互穿网络（Cr-PNIPAAm/(SA/PNIPAAm) semi-IPN）水凝胶。在弱碱性条件下(pH=7.4),改变SA与线性PNIPAAm的质量比对Cr-PNIPAAm/(SA/PNIPAAm) semi-IPN水凝胶的溶胀度没有太大的影响。在酸性条件下(pH=1.0),其溶胀度随着SA与线性PNIPAAm质量比的减小而增大。由于亲水性SA与线性PNIPAAm的协同作用,CrPNIPAAm/(SA/PNIPAAm) semi-IPN水凝胶的消溶胀速率得到很大提高。