N-乙烯基吡咯烷酮共聚物水凝膠結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、廣東工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文N乙烯基吡咯烷酮共聚物水凝膠結(jié)構(gòu)與性能的研究姓名：譚幗馨申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：崔英德20040601廣東工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文的升高，水凝膠出現(xiàn)了退脹現(xiàn)象，NvP／HEMA／AAm較為顯著；離子強(qiáng)度的增加引起凝膠內(nèi)外滲透壓的下降，使水凝膠的溶脹度降低。3通過(guò)示差掃描量熱法(DSC)結(jié)合熟重法(TG)研究了不同單體配比的共聚物水凝膠中水的狀態(tài)，證明了凝膠中存在3種不同狀態(tài)的水：非凍結(jié)結(jié)合水、可凍

2、結(jié)結(jié)合水和可凍結(jié)自由水。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同狀態(tài)的水在凝膠中的含量既與吸水官能團(tuán)的性質(zhì)和數(shù)量有關(guān)，又與聚合物鏈的交聯(lián)度有關(guān)，交聯(lián)度增大，水凝膠的平衡含水量降低?？蓛鼋Y(jié)水的含量主要由NVP含量所決定，NVP單元基本不能鍵合水，而非凍結(jié)水的含量主要受HEMA含量和疏水性單體RMA含量影響。對(duì)凝膠體系具有增塑作用的是非凍結(jié)水而不是可凍結(jié)的結(jié)合水和自由水。4自行設(shè)計(jì)并制造了測(cè)定水凝膠材料透氧性能和透離子性能的測(cè)試裝置，探討了氧氣和離子在水凝膠膜中的

3、滲透機(jī)理。研究結(jié)果表明，氣體和離子在致密高分子膜中的滲透過(guò)程符合溶解一擴(kuò)散機(jī)理，隨著NVP含量的增加，材料的氧氣透過(guò)率Dk／L和離子擴(kuò)散系數(shù)P增大，滲透率與高分子的鏈段活動(dòng)性和自由體積有關(guān)，共聚物水凝膠中鉀、鈉離子的擴(kuò)散系數(shù)P與聚合物的水化度H之間可以用“自由體積”理論描述。實(shí)驗(yàn)證明，結(jié)合水對(duì)氧氣和離子在水凝膠中的擴(kuò)散幾乎沒(méi)有貢獻(xiàn)，氧氣和離子在水凝膠角膜接觸鏡的滲透主要是通過(guò)水凝膠中的自由水進(jìn)行傳遞。5以牛血清白蛋白(BSA)為模型蛋白

4、，通過(guò)紫外分光光度法測(cè)定了BSA在共聚物水凝膠膜材料上的吸附量。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)BSA在凝膠上的吸附等溫線可用Langmuir方程描述；建立牛血清白蛋自的吸附動(dòng)力學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)Bangharm方程可以較好地描述BSA在NVP／HEMA凝膠上的吸附動(dòng)力學(xué)行為。研究發(fā)現(xiàn)溫度越高，離子強(qiáng)度越大，蛋白質(zhì)在水凝膠膜上的吸附量增加，在等電點(diǎn)pH=47附近蛋白質(zhì)吸附量最大。研究了淚液中蛋白質(zhì)在NVP／HEMA親水性共聚物水凝膠的吸附情況，結(jié)果表明蛋白質(zhì)的吸