智能高分子材料研究进展.ppt

智能高分子材料研究进展 报告人 王金霞导师 赵宗保研究员 SeminarI 主要内容 智能高分子材料概述智能高分子材料的分类及应用展望 集感知 驱动和信息处理于一体 形成类似生物材料那样具有智能属性的高分子材料 利于感知判断环境实现环境响应 智能高分子材料的一般分类及应用 定义体积相转变制备刺激响应性与分类应用 智能高分子材料 智能高分子凝胶 智能高分子凝胶 三维高分子网络与溶剂组成的体系含有亲溶剂性基团 可被溶剂溶胀最大的特点 体积相转变 智能高分子凝胶的体积相转变 内因 范德华力 氢键 疏水作用及静电作用力 相互组合和竞争 溶胀相 收缩相 Robert P AdvanceinColloidandInterfaceSci 2000 85 32 33 外界环境因子的变化 体积不连续变化 智能高分子凝胶的制备 起始原料 单体 水溶或油溶单体 聚合物 天然或合成聚合物 单体和聚合物的混合物两个前提 主链或侧链上带有大量的亲水基团适当的交联网络结构制备方法 单体的交联聚合接枝共聚其它交联或转化等 化学引发剂 辐射技术引发 单体 自由基均聚或共聚 智能凝胶 烯烃类单体 共价连接 天然高分子 淀粉纤维素 及衍生物 智能高分子凝胶的刺激响应性与分类 pH响应性凝胶生化响应性凝胶盐敏凝胶 温度响应性凝胶光响应性凝胶压力敏感性凝胶电场响应性凝胶 刺激响应性 刺激 响应 分类 智能高分子凝胶的应用 调光材料 组织培养 高温白浊化 低温透明 调光材料 组织培养 细胞 溶胀收缩循环 R Yoshida etal ScienceandtechnologyofAdvancedmaterials 2002 3 95 102 智能高分子凝胶的应用 化学机械器件 自振动凝胶作成毛状传动装置 Poly NIPAAm co Ru bpy 3 循环提供的动力 智能高分子凝胶的应用 智能药物释放系统 葡萄糖响应高分子配合物形成的胰岛素释放微囊 聚乙二醇 释放机理 杨少华 化工新型材料 2003 31 5 7 刺激响应脉冲释放 A Kikuchi T Okano AdvancedDrugDeliveryReviews 2002 54 53 77 网孔的可控性 凝胶用于污泥脱水过程 智能高分子凝胶的应用 环境工程 溶胀收缩循环 定义反应过程种类应用 智能高分子材料 记忆高分子材料 利用结晶或半结晶高分子材料经过辐射交联或化学交联后具有形状记忆效应先决条件 高弹形变 分子构象分类 热致感应型 光致感应型 电致感应型 化学感应型 记忆高分子材料 应力记忆高分子材料形状记忆高分子材料体积记忆高分子材料色泽记忆高分子材料 形状记忆高分子材料 A LendleinandS Kelch Angew Chem Int Ed 2002 41 2034 2057 热致形状记忆反应过程 T Ohkietal Composites PartA351066 2004 1065 1073 热致形状记忆高分子种类 聚烯烃类 耐高温耐腐蚀场合聚酯类 耐热耐化学药品 医用聚氨酯类 建筑医学 热致形状记忆高分子的应用1 医疗器材 固定创伤部位的器材 医疗器材 手术缝合线 A LendleinandR RobertL Science 2002 296 1673 1676 热致形状记忆高分子的应用2 异径管接合材料 热收缩管 包装材料 变形物的复原 如紧固铆钉等 热致形状记忆高分子的应用3 展望 加快响应速率仿生化以细胞作为蓝本 向生物体的多重功能逼近 功能上接近甚至超过生物体组织模糊化刺激响应性不限于一一对应 判断 依次发挥调节功能 1Andreas L andRobert L Science 2002 296 31 1673 1676 2T Ohki etal Composites PartA351066 2004 1065 1073 3Ryo Y etal ScienceandtechnologyofAdvancedmaterials 2002 3 95 102 4Kwon I C Nature 1991 354 291 293 5W S Cai R B Gupta JournalofAppliedPolymerScience 2002 83 169 178 6Robert P AdvanceinColloidandInterfaceSci 2000 85 32 33 7Andreas L andSteffen K MaterialScienceForum 2005 492 219 224 8A LendleinandS Kelch Angew Chem Int Ed 2002 41 2034 2057 9He H etal JournalofControlledRelease 2004 95 391 402 10A Kikuchi T Okano AdvancedDrugDeliveryReviews 2002 54 53 77 11Hideki H etal ScienceandTechnologyofAdvancedM