基于聚肽和海藻酸钠自交联水凝胶的制备与表征

首先以正己胺为引发剂,引发肌氨酸-N-羧酸内酸酐（Sar-NCA）和谷氨酸苄酯-N-内酸酐（BLG-NCA）进行开环聚合制备共聚物,该共聚物经水合肼改性得到无规共聚物聚肌氨酸-co-聚谷氨酸酰肼（PSar-co-PGH）;然后用高碘酸钠氧化海藻酸钠制备了氧化海藻酸钠（ALG-CHO）;最后将不同浓度的PSar-co-PGH溶液和ALG-CHO溶液进行物理混合,制备了水凝胶。聚合物结构分别采用傅里叶红外光谱（FT-IR）和核磁共振氢谱（¹H-NMR）进行表征;采用扫描电镜、红外光谱和旋转流变仪分别对其凝胶机理和力学性能进行表征。探讨了pH对水凝胶形成的影响。结果表明：成功制备了基于PSar-co-PGH/ALG-CHO的pH响应性水凝胶,水凝胶的储能模量随着PSar-co-PGH浓度的增大而增大。     

P(MAA-co-AM)纳米水凝胶的制备与表征

利用单体对之间的氢键特殊相互作用,采用一步反应在水相中共聚甲基丙烯酸（MAA）、丙烯酰胺（AM）和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）,制备了pH响应性共聚物P（MAA-co-AM）纳米水凝胶。采用纳米粒度与电位分析仪、傅里叶红外光谱仪、透射电子显微镜、场发射扫描电镜等对P（MAA-co-AM）纳米水凝胶的尺寸、形貌、组成和结构进行了表征。系统研究了反应参数对P（MAA-co-AM）纳米水凝胶的影响。结果表明：当两单体等物质的量投料时所制备的P（MAA-co-AM）纳米水凝胶粒径分布最窄（〈D_h〉=129 nm,PDI=0.095）,且其粒径随着两单体用量的增加而增大。随着单体加入时间的延长或EGDMA用量的增加,P（MAA-co-AM）纳米水凝胶的粒径逐渐变小。P（MAA-co-AM）纳米水凝胶表现出极好的pH响应性：当介质的pH从4增加到8时,溶胀比高达7,体积扩张了343倍。     

多重响应的单分散聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米水凝胶的制备及性能表征

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与丙烯酸(AA)为单体,在水相中通过乳液聚合法制得具有温度、pH双重响应的单分散聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)(P(NIPAM-co-AA))纳米水凝胶。利用动态光散射仪(DLS)、原子力显微镜(AFM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对纳米水凝胶的尺寸、形貌和化学组成进行了表征,讨论了单体含量和乳化剂含量对凝胶粒径和多分散指数(PDI)的影响,同时探究了纳米水凝胶的温敏性和pH敏感性。结果表明:当AA为单体总物质的量分数的20%、乳化剂用量为0.05 g时,制得的球形纳米水凝胶形态均匀规整,水合直径为403 nm,PDI仅为0.033,且对温度和pH具有双重敏感,尤其在pH为4~6时,响应极为明显。     

苯乙烯-苯乙烯磺酸钠共聚物的制备及其流变性能

采用乳液聚合合成了一种可作为聚丙烯（PP）纤维可染改性添加剂的苯乙烯-苯乙烯磺酸钠共聚物P（St-co-NaSS）。通过傅里叶转换红外光谱仪（FT-IR）和核磁共振氢谱仪（¹H-NMR）对共聚物的苯乙烯磺酸钠结构单元进行了表征,研究了反应条件对共聚物磺化度的影响;通过差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TG）研究了磺酸基团的引入对共聚物的玻璃化转变温度和起始分解温度的影响;通过旋转流变仪研究了磺化度对共聚物剪切黏度的影响;初步探讨了PP/P（St-co-NaSS）共混体系的染色性能。结果表明：当反应时间为2 h,反应温度为70℃,引发剂质量分数为0.6%,苯乙烯磺酸钠的摩尔分数为0.01时,共聚物的磺化度f=6.68%（零切黏度η₀=19 620 Pa·s,属牛顿流体）;在10^-2~10^-1 s^-1的剪切速率范围内,P（St-co-NaSS）表现出假塑性流体的特征,具有较好的加工流动性。对于PP/P（St-co-NaSS）共混体系,使用阳离子染料染色时,染色深度（K/S值）为2.603 2,使用分散染料染色时,K/S值为10.168 8。P（St-co-NaSS）适合作为聚丙烯纤维的可染改性添加剂。     

P(St-co-MMA)微球表面包覆磁性氧化石墨烯的制备与表征

以单分散的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(P(St-co-MMA))微球为载体,FeSO₄·7H₂O和FeCl₃·6H₂O为铁源,NaOH为沉淀剂,在氧化石墨烯(GO)存在下,利用反相共沉淀法通过原位复合技术在P(St-co-MMA)微球表面包覆磁性氧化石墨烯(P(St-co-MMA)/Fe₃O₄/GO)。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和氮吸附-脱附等温线对P(St-co-MMA)/Fe₃O₄/GO样品的结构和性能进行表征分析。研究结果表明:纳米级的磁性氧化石墨烯成功地负载在了微米级的共聚物P(St-co-MMA)表面,所制备的P(St-co-MMA)/Fe₃O₄/GO微纳米复合物平均孔径为14.55 nm,孔体积为0.204 2 cm³/g,比表面积为56.14 m²/g。该复合物具有超顺磁性和良好的磁响应性,能够满足磁分离的要求。     

基于大分子共组装法制备聚苯胺纳米粒子

首先,以丙烯酸(AA)、N-乙烯基吡咯烷酮(VP)和苯乙烯(St)为聚合单体,通过自由基共聚法合成了一种双亲无规共聚物P(AA-co-VP-co-St)。 然后,在疏水作用和静电作用的共同诱导下,将该共聚物与聚苯胺(PANI)共组装形成形态可控且均匀分散的PANI纳米粒子。通过透射电子显微镜和激光动态光散射等研究了P(AA-co-VP-co-St)和 PANI在水溶液中的共组装行为,并系统研究了亲水单体AA的物质的量分数对所制备的PANI纳米粒子粒径、形态的影响。结果表明:当AA物质的量分数为30%时,PANI纳米粒子的粒径最小。     

4-乙烯基吡啶型两性离子共聚物树脂的制备及其性能

将4-乙烯基吡啶（4-VP）、丙烯酸乙酯（EA）和丙烯酸丁酯（BA）进行自由基三元共聚,得到聚（4-乙烯基吡啶-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯）三元共聚物（P（4-VP-co-EA-co-BA））;随后用1,3-丙磺酸内酯（1,3-PS）对其进行季铵化改性,得到了两性离子共聚物P（4-VPPS-co-EA-co-BA）。利用核磁共振氢谱（¹H-NMR）、傅里叶转换红外光谱（FT-IR）、热重（TG）分析、万能材料试验、稀释涂布平板法和显微镜等对P（4-VP-co-EA-co-BA）和P（4-VPPS-co-EA-co-BA）的化学结构、热力学性能、杀菌性能和抗黏附性能进行了表征。结果表明：P（4-VPPS-co-EA-co-BA）不仅具有较好的热稳定性、拉伸强度和韧性,还具有优秀的抗菌与抗黏附性能。     

P(4-VPPS-co-DMAPS)两性离子共聚物膜的制备及表征

首先,以4-乙烯基吡啶（4-VP）与甲基丙烯酸二甲氨乙酯（DMAEMA）为单体通过自由基共聚,得到聚（4-乙烯基吡啶-co-甲基丙烯酸二甲氨乙酯）共聚物（P（4-VP-co-DMAEMA））;然后,用1,3-丙磺酸内酯对P（4-VP-co-DMAEMA）侧链进行季铵化改性,得到不同离子化修饰程度的P（4-VP-co-DMAEMA）的两性离子共聚物（P（4-VPPS-co-DMAPS））。采用傅里叶转换红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（¹H-NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）对P（4-VP-co-DMAEMA）和P（4-VPPS-co-DMAPS）的化学结构进行表征。用万能拉力试验机、差示扫描量热分析仪（DSC）、热重分析仪（TG）以及稀释涂布平板法对P（4-VP-co-DMAEMA）和P（4-VPPS-co-DMAPS）薄膜的力学性能、热学性能以及抗菌/防污性能进行了表征。探究了单体单元物质的量之比、季铵化修饰程度对P（4-VPPS-co-DMAPS）薄膜材料物理化学性能以及功能性的影响。结果表明：当两种单体单元的物质的量之比（n_4-VP/n_DMAEMA）为3/7,离子化修饰程度为20%时,得到的两性离子共聚物薄膜具有一定的热稳定性、韧性和强度,且兼具优异的抗菌/防污特性。     

共聚物Poly(DMAEMA-co-TPE-a)的合成及pH敏感荧光多孔光纤制备

将甲基丙烯酸N,N-二甲氨乙酯（DMAEMA）和微量荧光单体4-丙烯酰氧基四苯乙烯（TPE-a）经自由基共聚合制备了共聚物Poly（DMAEMA-co-TPE-a）（PDT）,并通过引入交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺（Bis）和致孔剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）制备了pH敏感荧光多孔光纤。采用FT-IR、¹H-NMR、TG和SEM表征了产物的结构,研究了产物的荧光和pH响应性能。研究表明,共聚物PDT具有聚集诱导发光（AIE）效应,并具有较好的pH响应性能;当单体、交联剂和致孔剂的物质的量之比为60：1：40时,制备的pH敏感荧光多孔光纤具有较好的耐热性能、内部结构和pH响应性能。     

酶-有机金属催化合成阳离子聚己内酯

首先以4-甲酸苄基哌啶内酯（NPIL）为原料,采用钯碳（Pd-C）催化加氢脱保护的方法合成了4-哌啶内酯单体（PIL）;然后以苯甲醇为引发剂,分别采用酶（Novozym 435）和异辛酸亚锡（Sn（Oct）₂）催化己内酯（CL）和PIL开环聚合,制备了阳离子共聚物聚（4-哌啶内酯）-co-聚己内酯（P（PIL-co-CL））。通过核磁共振氢谱（¹H-NMR）、红外光谱（FT-IR）、凝胶渗透色谱（GPC）、差示扫描量热仪（DSC）等方法对共聚物的结构组成、数均分子量以及热性能等进行了表征。结果表明：成功制备了阳离子聚合物P（PIL-co-CL）,相较于有机金属催化剂Sn（Oct）₂,固定化酶Novozym 435催化内酯开环聚合表现出聚合可控且无副反应的优点。     

聚丙二醇二缩水甘油醚-柠檬酸共聚酯增塑聚乳酸的研究

通过聚丙二醇二缩水甘油醚和聚丙二醇与柠檬酸反应分别制备了聚丙二醇二缩水甘油醚-柠檬酸共聚酯（PPGDECA）和聚丙二醇-柠檬酸共聚酯（PPGCA）,并对其结构进行了表征。进一步通过熔融共混制备了两者与聚乳酸（PLA）的共混物。结果表明,当PPGDECA质量分数低于10%时,其在基体内分散均匀;反之,则其在基体内的分散程度较差,力学性能下降。两种共聚酯对比研究结果表明：PPGDECA具有更高的增塑效率,共混物的强度和模量更高,同时在不同环境中的渗出率更小,其综合性能优于PPGCA。     

MAA-HEMA-APEG共聚物的合成及其涂层性能

首先采用自由基溶液聚合法,合成了甲基丙烯酸-甲基丙烯酸羟乙酯-烯丙基聚氧乙烯醚(MAA-HEMA-APEG)无规共聚物,然后以缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为交联剂,使共聚物与其进行交联反应得到防雾涂层。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(¹H-NMR)和差示扫描量热法(DSC)对共聚物结构和热性能进行了表征,对防雾涂层的接触角、耐水性能、透光率和防雾性能进行了评价。结果表明,当n(MAA):n(HEMA):n(APEG)=2:8:0.1且KH560的质量分数为5% 时,涂层具有优异的亲水性和耐水溶胀性,且材料的透光率几乎不会受到影响。     

Determination of Residual Acrylamide in Medical Polyacrylamide Hydrogel by High Performance Liquid Chromatography tandem Mass Spectroscopy

Objective To determine residual acrylamide in medical polyacrylamide hydrogel by high performance liquid chromatography tandem mass spectroscopy （HPLC-MS）. Methods After 13C3 labeled acrylamide was added, the sample was extracted with water and then cleaned up with ExtrelutTM 20. The polyacrylamide hydrogel sample and 20 clinical cases were analyzed by HPLC-MS/MS and isotope dilution quantifying technique in selected reaction monitoring （SRM） mode. Results Acrylamide was separated from polyacrylamide hydrogel. The concentration of acrylamide in polyacrylamide hydrogel ranged from 3.9×10^-9 to 3.1×10^- 8g/L in the 20 clinical cases. The peak area was favorable linear and the range was up to 3 000 μg/L. The recovery rate was 103.1% with a relative standard deviation （RSD） of 6.20%, when the mark level was 50 lag/L. Conelusion HPLC-MS is a rapid, accurate, and sensitive method for the determination of residual acrylamide in medical polyacrylamide hydrogel.     

一种用于FDM型3D打印的改性PBT

以对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(PIA)、癸二酸(SA)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,通过直接酯化和减压缩聚的方法制备了一种适合熔融沉积打印(FDM)型3D打印的改性聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)——聚对苯二甲酸间苯二甲酸癸二酸丁二醇酯(PBTIS)。采用核磁共振氢谱(¹H-NMR)、凝胶渗透色谱法(GPC)、差示扫描量热法(DSC)、黏度计和熔体仪、万能电子拉力机和冲击试验机分别研究了其热性能、流变性能和力学性能。研究表明:当n(PTA):n(PIA)=7:3,SA的物质的量分数为3%~5%时,PBTIS具有合适的熔点、良好的拉伸强度和弯曲强度及悬梁缺口冲击强度等力学性能。用桌面拉丝挤出机将PBTIS样品制成卷材并用3D打印机打印,结果表明其可以流畅地打印出所设计的三维物件。     

单宁作为共引发剂和交联剂制备高伸长率水凝胶

以过硫酸铵为引发剂（APS）、杨梅综合单宁（TA）作为共引发剂和交联剂,通过自由基聚合制备了高伸长率水凝胶（TIC-gel）。通过红外光谱（FT-IR）、核磁共振（¹H-NMR）和浸泡尿素的方法研究了TA在TIC-gel中形成化学交联的机理。通过拉伸、压缩测试和流变学测试系统地分析了TIC-gel的力学性能和影响因素。结果表明：相比于传统化学交联水凝胶（PAM-MBA-gel）,利用TA制备的凝胶具有高伸长率（2 250%）和高韧性（3.51 MJ/m³）。利用这一新的形成交联的方法所得的凝胶即使在高浓度时也能形成均匀的结构,可以很好地分散应力,为TIC-gel的高伸长率作出贡献。     

甲氧基聚乙二醇-b-聚L-半胱氨酸两亲性嵌段共聚物的合成与表征

首先以聚乙二醇单甲醚(mPEG-OH)为单体,采用经典的盖布瑞尔伯胺合成法合成了端氨基聚乙二醇单甲醚(mPEG-NH₂); 然后以mPEG-NH₂为引发剂,S-苄基L-半胱氨酸N-羧酸内酸酐(BCys-NCA)为原料,通过N-羧酸内酸酐(NCA)开环聚合反应和液氨/钠处理脱除侧链上的保护基团,合成了两亲性嵌段共聚物甲氧基聚乙二醇-b-聚L-半胱氨酸(mPEG-b-PCys)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对聚合物的结构和组成进行了表征。结果表明:成功制备了侧链具有还原性巯基的两亲性嵌段共聚物mPEG-b-PCys,并且其聚合度可控性良好。     

PBSA-g-MG增容改性热塑性淀粉/PBSA复合材料

以过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂,通过熔融接枝将马来酸酐（MA）和甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）接枝到PBSA（聚丁二酸/聚己二酸-co-丁二醇酯）分子链上,制备了PBSA-g-MG增容剂。采用红外光谱和核磁共振氢谱对增容剂的化学结构进行表征,并探究了PBSA-g-MG的添加量对热塑性淀粉（TPS）与PBSA复合材料（TPS/PBSA）的力学性能、微观形貌、动态热机械性能和吸水性能的影响。结果表明,该增容剂可改善纤维增强的TPS/PBSA复合材料的界面相容性,TPS相与PBSA相的T_g相互靠近,TPS/PBSA的力学性能和耐水性提高。添加质量分数8%增容剂的TPS/PBSA复合材料在59%湿度下的力学强度可达19.4 MPa,比未增容的复合材料提高了将近130%。