高強(qiáng)度刺激響應(yīng)與可愈合水凝膠的制備及其性質(zhì)研究.pdf

1、水凝膠是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子材料，具有良好的親水性和生物相容性，在藥物釋放、組織工程、人工軟骨材料、刺激響應(yīng)性材料等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。本文中，我們采用不同的原料和方法制備了兩種具有特殊性能的水凝膠，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論概括如下：
　?。?）采用兩步法制備了pH響應(yīng)的高強(qiáng)度雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，凝膠由硼酸鹽交聯(lián)的羥丙基胍膠網(wǎng)絡(luò)（HPG）和共價(jià)交聯(lián)的聚丙烯酰胺網(wǎng)絡(luò)（PAAm）組成。基于雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的能量耗散機(jī)制，利用硼酸根（B(O

2、H)4-）能與HPG上的順式羥基交聯(lián)的特性，以硼酸鹽交聯(lián)的HPG網(wǎng)絡(luò)作為第一網(wǎng)絡(luò)，PAAm作為第二網(wǎng)絡(luò)，制備的DN水凝膠具有優(yōu)良的機(jī)械性能，斷裂強(qiáng)度可以達(dá)到843kPa，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到1400%。此外，在不同的pH條件下，硼酸鹽水解產(chǎn)生的B(OH)4-濃度不同，使HPG網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)密度發(fā)生變化，凝膠顯示出獨(dú)特的pH響應(yīng)性。相較于其他已經(jīng)制備的響應(yīng)性凝膠，HPG/PAAm凝膠以雙網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ)，通過HPG網(wǎng)絡(luò)的引入，在具有優(yōu)異的機(jī)械性能的同

3、時(shí)實(shí)現(xiàn)了pH響應(yīng)性。
　?。?）前期工作制備的HPG/PAAm凝膠具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和pH響應(yīng)性，但由于硼酸根與順式羥基交聯(lián)的弱可逆性以及PAAm鏈的化學(xué)交聯(lián)，凝膠只是在小形變過程中顯示弱的可恢復(fù)性，并不具備宏觀的可愈合性。因此，我們?cè)诘诙€(gè)實(shí)驗(yàn)體系中作出了新的探索，制備出新型的羥丙基胍膠/N，N-二甲基丙烯酰胺（HPG/PDMA）凝膠，顯示高效快速的愈合性能。HPG網(wǎng)絡(luò)通過鏈上的羥基之間的氫鍵形成，PDMA網(wǎng)絡(luò)在沒有化學(xué)交聯(lián)劑的