水凝胶毕业论文答辩

NVP/HEMA共聚物水凝胶及性能测试

报告人：周静指导人：罗祥林教授陈元维老师牟亮研究生

目录总结以及进一步工作设想4研究背景及意义1水凝胶的性能测试32水凝胶的制备第一局部研究背景及意义背景介绍水凝胶是具有三维网络结构的交联聚合物,它能够在水中溶胀至平衡并保持大量水分,而又不溶解于水。水凝胶是一种重要的功能高分子材料,是当前材料科学的研究热点之一。水凝胶的应用创伤敷料药物载体角膜接触眼镜形状记忆材料组织工程支架材料保水抗旱研究意义

由于高分子水凝胶具有缓慢释放及毒性小的特点，使其在医药和医疗方面也极具应用价值：软接触眼镜就是高分子水凝胶作为生物医用材料使用最为成功的例子而作为药物控制释放材料或者医用敷料的研究意义重大。作为敷料的优点：吸收能力强，吸收渗液后可形成凝胶，与创面结合良好易于更换，在伤口愈合的过程中，凝胶不会粘连伤口防止伤口感染，低毒甚至没有什么毒性，还可负载各种药物水凝胶的研究现状pH敏感水凝胶温度敏感性水凝胶电场敏感性水凝胶光敏感性水凝胶NVP-HEMA水凝胶研究现状目前NVP-HEMA二元共聚物水凝胶主要用于软性亲水接触镜，其含水量38％～42％，其保湿性和生物相容性、透氧性均不是很理想。

课题的提出因此，我们用HEMA和NVP作为单体，BPO为引发剂，N，N´-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂进行共聚合，希望得到的产品同时具备PVP与PHEMA的优异性能。同时我们通过改变反响条件和配方，测定其各种性能，以扩大其使用范围。第二局部水凝胶的制备水凝胶的制备HEMANVP引发剂：BPON,N'-亚甲基双丙烯酰胺交联剂：NVP:HEMA=7:3反响温度：80℃反响时间：24小时或36小时反响环境：N2保护通过改变引发剂BPO和交联剂的用量来改善水凝胶的综合性能，扩展其应用范围第三局部水凝胶的性能测试水凝胶平衡溶胀度的测定水凝胶吸水速率测定水凝胶拉伸强度测定水凝胶性能测试单体转化率测定单体转化率测定80。C枯燥至衡量泡于蒸馏水中透析足够长时间称其质量m2计算方法：转化率=m2/m1×100%反响完毕后，称取水凝胶的质量m1引发剂用量交联剂用量反应时间转换率1‰024小时44.33%0.1‰60.46%0.3‰69.11%0.5‰66.21%2‰046.16%0.1‰59.07%0.3‰62.62%0.5‰67.95%1‰64.26%3‰048.30%2‰036小时50.94%0.1‰57.25%表1单体转化率水凝胶平衡溶胀度测定称取适量水凝胶材料80。C枯燥至衡量称其质量m1用蒸馏水浸泡至溶胀平衡称其质量m2计算方法：平衡溶胀度W%=〔m2-m1〕/m1×100%引发剂用量交联剂用量反应时间平衡溶胀度g/g重复吸水平衡溶胀度g/g1‰024小时7.9910.590.1‰6.686.790.3‰5.515.650.5‰4.894.992‰020.6721.640.1‰9.118.370.3‰6.997.150.5‰4.634.681‰4.204.173‰040.1142.132‰036小时22.6822.250.1‰8.909.29表2平衡溶胀度和重复吸水平衡溶胀度称取一定量的水凝胶材料在800C下枯燥至衡量，称其质量m1，然后用蒸馏水浸泡，每隔半小时测定其质量m2，m3，m4等，由此可计算出此水凝胶材料在不同时间段的吸水速率。水凝胶吸水速率测定图1未加交联剂，不同引发剂用量时吸水速率

未加交联剂时，吸水速率随着引发剂用量的增加而加快。图2不同引发剂和交联剂时的吸水速率

吸水速率随着交联剂用量的增加而降低，随着引发剂的用量增加而增加；当交联剂用量较高时，引发剂用量对吸水速率的影响不大图3不同反响时间对吸水速率的影响反响时间虽然对吸水速率有一定的影响，但对平衡吸水率影响不大。图4BPO1‰不同交联剂的吸水速率和重复吸水速率1-1为未加交联剂吸水速率，1-2为未加交联剂重复吸水速率2-1为交联剂0.1‰重复吸水速率，2-2为交联剂0.1‰吸水速率3-1为交联剂0.3‰重复吸水速率，3-2为交联剂0.3‰吸水速率4-1为交联剂0.5‰重复吸水速率，4-2为交联剂0.5‰吸水速率图5BPO2‰不同交联剂的吸水速率和重复吸水速率1-1为未加交联剂吸水速率1-2为未加交联剂重复吸水速率2-1为交联剂0.1‰吸水速率2-2为交联剂0.1‰重复吸水速率3-1为交联剂0.3‰重复吸水速率3-2为交联剂0.3‰吸水速率4-1为交联剂0.5‰重复吸水速率4-2为交联剂0.5‰吸水速率5-1为交联剂1‰吸水速率5-2为交联剂1‰重复吸水速率图6BPO2‰反响时间36小时的吸水速率和重复吸水速率引发剂用量1‰2‰交联剂用量00.1‰0.3‰0.5‰00.1‰0.3‰0.5‰拉伸强度MPa0.5371.0500.9240.5750.3160.5630.8371.013

表3水凝胶拉伸强度拉伸强度随着引发剂用量增加而降低，其原因可能是引发剂用量较高时，反响速度较快，但分子量较小，分子链较短，大分子间的缠结作用不强，分子间作用力小，因此拉伸强度较低。第四局部总结及进一步工作设想全文总结本文以HEMA和NVP为单体，BPO为引发剂，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂进行自由基共聚合，合成了HEMA/NVP二元共聚物水凝胶。并且初步测试合成的水凝胶材料吸水速率，平衡溶胀度，单体转化率，重复吸水速率，重复吸水平衡溶胀度，拉伸强度，大致讨论了引发剂用量，交联剂用量，反响时间对材料性能的影响。进一步工作设想从本实验目前的结果来看，水凝胶的力学性能还不够理想，可以从改变单体比例，参加第三单体，改变反响温度等方面着手，来尝试提高材料的力学性能，改善材料综合使用价值。另外，还可以将目前已有的制作水凝胶的配方用于载药方面的尝试，为以后将其用于医用敷料方面提供一定的参考。致