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聚季铵盐水凝胶制备工艺的初探(2)

时间:2017-05-07 14:57来源:毕业论文
2.4 产物的评价指标 12 2.4.1 特征黏度值的测定 12 2.4.2 单体转化率的测定 13 2.4.3 溶胀度的测定 13 2.5 实验仪器与试剂 14 2.6 实验结果与讨论 15 2.6.1 正交实验


2.4    产物的评价指标    12
2.4.1    特征黏度值的测定    12
2.4.2    单体转化率的测定    13
2.4.3    溶胀度的测定    13
2.5    实验仪器与试剂    14
2.6    实验结果与讨论    15
2.6.1    正交实验    15
2.6.2    单因素影响实验    18
结  论    25
下一步工作建议    26
致  谢    27
参考文献    281    引言
1.1    水凝胶的简介
水凝胶(Polymer hydrogel,简称PHG)是一种经适度交联而具有三文网络结构的新型功能材料。新一类PHGs是由美国农业部首先发现并报告的,他们称之为高吸水性聚合物(SAP)材料。研究者形容这类化合物是松散的、交联亲水聚合物,这些聚合物可以溶胀、会吸收和保留大量水或其它生物液体[ - ],并且这些吸收液在一定压力下很难被取出[ ]。
1.2    水凝胶的特性和应用
水凝胶是通过高分子链的交联形成的立体网状结构。这些聚合物以共价键、氢键、范德华力或物理缠结来交联的。水凝胶含水量高、柔软、具有橡胶般的粘稠性和良好的生物相容性、最主要的性质是它高的吸水能力(AC)。水凝胶已应用于诸多领域,例如医药、药物输送、生物传感器、人工皮肤和肌肉、石油工业、农业、水处理和纺织行业。
1.3    水凝胶的种类
水凝胶种类繁多,可以根据原料来源、高分子网络的交联方式、交联结构、尺寸和形状进行分类,也可以根据带电荷的种类分为阳离子、阴离子以及两性离子水凝胶。
1.3.1    阳离子水凝胶
阳离子PHGs通常有胺等悬挂基团[ ]。这些PHGs更重要的参数是聚合物和周围介质的pH值之间pKb的关系。当周围介质的pH值比pKb低时,胺基将从NH2改变为NH3+,它将增加亲水性、静电斥力和溶胀率。这类PHGs主要是甲基丙烯酸(2-二乙胺基)乙酯、甲基丙烯酸(三甲胺基)丙酯氯化物和乙烯基吡啶盐的聚合物。
1.3.2    阴离子水凝胶
这一类的PHGs经常有羧酸或磺酸基团[6]。阴离子水凝胶聚合物重要的参数是聚合物和周围介质的pH值之间的pKa关系。当pKa是高于周围介质的pH值时,离子结构将提供更多的静电斥力,从而加强了溶胀性能[ ]。
1.3.3    两性离子水凝胶
两性水凝胶的分子链上同时含有阴、阳离子基团,所以该类水凝胶的“结构 -性能 ”关系取决于其分子链上离子基团的组成、分布以及离子基团间的静电作用等。一方面,因环境介质差异,水凝胶分子链上的电荷密度、离子基团的分布以及离子基团间的静电作用会影响分子链构象,进而影响水凝胶的体积相变(溶胀或收缩);另一方面,水凝胶的分子链构象、环境介质也会对水凝胶分子链上的电荷密度、离子基团的分布以及离子基团间的相互作用产生影响[ ]。
1.4    PDMDAAC聚合物
1.4.1    结构与性质
聚二甲基二烯丙基氯化铵(polydimethyldiallyl ammonium chloride,简称PDMDAAC)。由于其独特的阳离子季铵盐分子结构和水溶性好、毒性低等性质一直广泛的应用于造纸、采煤、石油开采、日用化学品、生物、医药和水处理等领域。PDMDAAC 易溶于冰醋酸、甲醇和水,不溶于其他有机溶剂,无熔点。作为聚季铵盐之一,具有杀生性能,和其他阳离子型线型高分子相比,水溶液稳定性好PDMDAAC的结构主要有线形五元环结构和支链化结构两种,分别如图 1示。 聚季铵盐水凝胶制备工艺的初探(2):http://www.youerw.com/yixue/lunwen_6592.html
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