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疏水改性聚两性电解质的流变行为及其复合水凝胶的性能研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 疏水改性聚电解质的溶液性质研究进展

1.2.1 疏水改性聚合物的合成方法

1.2.2 聚两性电解质的溶液性质

1.2.3 疏水缔合型聚合物的溶液性质

1.3 聚合物水凝胶研究现状

1.3.1 高强度水凝胶的制备

1.3.2 水凝胶的抗蛋白吸附作用

1.4 课题的提出以及研究内容

第二章 疏水改性聚两性电解质的合成及溶液性质研究

2.1 疏水改性聚两性电解质的合成

2.1.1 实验原料

2.1.2 合成方法

2.2 疏水改性聚两性电解质的表征

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 聚合物的结构分析

2.3.2 聚合物分子量及英分布

2.3.3 聚合物的溶液性质

2.3.4 共聚物溶液流交行为研究

2.4 本章小结

第三章 P(SBMA-GMA)/PVA水凝胶的制备及其性能

3.1 P(SBMA-GMA)/PVA水凝胶的制备

3.2 P(SBMA-GMA)/PVA水凝胶的性能表征

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 P(SBMA-GMA)/PVA混合溶液流交行为

3.3.2 P(SBMA-GMA)/PVA复合水凝胶形貌

3.3.3 水凝胶的压缩模量

3.3.4 水凝胶的蛋白质吸附情况

3.3.5 水凝胶减阻行为测试

3.4 本章小结

全文结论

不足和展望

参考文献

硕士阶段科研成果

作者简介

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摘要

近年来,聚两性电解质由于其优异的环境友好性,而且具有很强的抗蛋白吸附能力,在生物医用材料和海洋防污涂层中应用广泛,逐渐成为研究的热点。本文对聚两性电解质进行疏水改性,研究其水溶液的流变行为及制备水凝胶的方法,对拓宽其应用范围具有重要的实际意义。 本文采用自由基胶束共聚的方法合成疏水改性聚两性电解质P(SBMA-GMA),其中甲基丙烯酸二甲基磺酸胺乙酯(SBMA)为亲水单体,疏水单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。通过透射电镜、动态光散射、Zeta电位、荧光等测试手段研究了聚合物的溶液性质(疏水缔合胶束的形貌、尺寸,聚合物表面带电情况,疏水微区等)。采用流变测试手段,研究了浓度、温度、小分子盐等对共聚物水溶液流变行为的影响。通过溶液浇注法制备P(SBMA-GMA)/PVA复合水凝胶,采用扫描电镜、荧光显微镜、分光光度计、流变等方法,考察了二者不同配比以及冷冻/解冻次数对水凝胶的微观形貌、压缩模量、抗蛋白吸附性和摩擦性能的影响。研究发现: (1)疏水改性聚两性电解质在水溶液中以胶束聚集体的形式存在,其尺寸及分布具有浓度依赖性;共聚物分子链由于存在净电荷而呈现电负性,且具有离子浓度响应性。 (2)共聚物溶液根据浓度大小可分为稀溶液区、亚浓溶液区两个区,呈现与聚电解质和中性高分子不同的标度关系;由于含有疏水缔合基团和环氧开环作用,其粘度随温度的升高而增大;小分子盐的种类和浓度均能影响其流变行为,即随着盐浓度的增加,表观粘度呈现先下降,后升高的趋势,且共聚物与不同种类离子的络合能力有差异。 (3)PVA含量越高,冷冻/解冻次数越多,P(SBMA-GMA)/PVA复合水凝胶的压缩模量越高;抗蛋白吸附能力随着P(SBMA-GMA)含量以及冷冻/解冻次数的增多而增强;同时,该复合水凝胶具有一定的减阻性能。

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