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第39卷第8期化工技术与开发 V ol.39 No.8 2010年8月 Technology & Development of Chemical Industry Aug.2010聚乙烯醇水凝胶的制备及其溶胀性能孟立山1,2,詹秀环1 ,姚新建1(1.周口师范学院化学系,河南周口466001;2.周口市安全生产培训中心,河南周口466000摘要:以硼砂为交联剂,采用化学交联法制备了聚乙烯醇(PV A 水凝胶。
通过测试PV A 水凝胶的溶胀性能,讨论了聚乙烯醇与交联剂的最佳配比,以及盐浓度、温度、交联剂对其溶胀率的影响。
结果表明,随着交联剂用量的增加,PV A 水凝胶的溶胀率逐渐增大,当达到最大值时,又随着交联剂的增加而降低。
随着盐浓度的增加,PV A 水凝胶的溶胀率逐降低。
PV A 水凝胶没有温度敏感性。
关键词:聚乙烯醇;硼砂;水凝胶中图分类号:TQ 314.253 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(201008-0013-02基金项目:河南省教育厅2010年度自然科学研究计划项目(2010B150032 作者简介:孟立山,(1982-,男,河南省沈丘县人,助理工程师通讯作者:姚新建,(1965-,男,河南省扶沟县人,教授,研究方向:功能高分子收稿日期:2010-05-26水凝胶具有软而湿的特点,因而具有优良的生物相容性,并在药物释放系统,仿生材料,伤口敷料等领域有着非常广泛的应用前景。
Yoshiif 等人通过电子辐照获得PV A 和PEO 共混凝胶,将它用作伤口敷料与普通纱布相比,除了给予伤口一个湿环境外,更重要的优点是:(1伤口愈合速度明显加快;(2在拆换的过程中对再生的皮肤表面没有任何伤害;(3不会有任何材料残余在伤口内。
聚乙烯醇水凝胶有化学交联和物理交联2种制备方法。
化学交联又有辐射交联和化学试剂两种方式。
化学试剂交联是指采用化学交联剂使聚乙烯醇水分子间发生化学交联而形成凝胶。
壳聚糖—聚乙烯醇复合膜的成膜特性研究 作者：王易陈武刘笑尘来源：《安徽农业科学》2014年第08期摘要 [目的]为了研究壳聚糖-聚乙烯醇复合膜成膜特性。
[方法]配制不同比例4%的壳聚糖-聚乙烯醇混合膜液，以4%聚乙烯醇为对照。
在每种膜液中分别加入0.1、0.2、0.4 g甘油，干燥成膜后，测复合膜透水性、水溶性、溶胀性、断裂伸长率。
[结果]壳聚糖（w）∶聚乙烯醇（w）∶甘油（w）为4∶16∶1对成膜特性有明显提高。
[结论] 该研究可以为壳聚糖-聚乙烯醇复合膜在种衣剂上的应用提供依据。
关键词壳聚糖；聚乙烯醇；甘油；成膜剂中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）08-02223-02Study of Composite Membrane Characteristics of ChitosanPolyvinyl Alcohol FilmWANG Yi et al（Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128）Abstract [Objective] The research aimed to study composite membrane characteristics of chitosanpolyvinyl alcohol film. [Method] Different ratio of 4% chitosan polyvinyl alcohol mixed solution was prepared， 4% PVA as control. 0.1， 0.2 and 0.4 g glycerol was added to each of the membrane liquid. After drying，the membrane permeability， water solubility， swelling， rupture elongation of the composite membrane were measured. [Result] Film characteristics of chitosan （w）∶polyvinyl alcohol （w）∶glycerol（w） of 4∶16∶1 were significantly improved. [Conclusion] The research aimed to provide the basis for the application of chitosanpolyvinyl alcohol film in seed coating.Key words Chitosan； Polyvinyl alcohol； Glycerol壳聚糖（Chitosan，CTS）是甲壳素脱乙酰化的产物，化学名称为聚（1，4） 2氨基 2 脱氧 B D 葡萄糖，又称脱乙酰几丁质[1]。
毕业设计（论文）题目：聚乙烯醇／壳聚糖复合水凝胶学院：纺织与材料学院专业班级：高分子材料与工程专业11级（1）班指导教师：李建军职称：副教授学生姓名：冯超学号： 41101020109摘要聚乙烯醇/壳聚糖复合水凝胶因具有优良的机械强度、吸水性，生物相容性及生物降解性，同时又具有pH /离子/温度敏感性和良好的生物相容性，因此日益显示其在生物医学材料等领域的重要性。
本文以聚乙烯醇(PVA )和壳聚糖（CS）为原料、以戊二醛为交联剂在醋酸溶液中合成了聚乙烯醇/壳聚糖复合水凝胶，并研究了聚乙烯醇与壳聚糖的质量比及戊二醛用量对水凝胶吸水性的影响。
结果表明: 当聚乙烯醇与壳聚糖质量比为1，戊二醛浓度为0.213 mol/L 时，水凝胶的综合性能最佳。
水凝胶溶胀度随着聚乙烯醇与壳聚糖质量比、交联剂戊二醛浓度的增大而分子间形成的氢键缔合增多,进而溶胀度减小。
关键词：聚乙烯醇，壳聚糖，水凝胶，吸水性ABSTRACTThe synthesized hydrogel has a good biocompatibility.Polyvinyl alcohol－chitosan comp lexhydrogel was very important in the materials of biomedicine due to its excellent m echanical p roperties，biocompatibility，biodegradation and pH / ion / temperature sensitivity. Chitosan /Polyvinyl alcohol ( PVA) composite hydrogel was synthesized．The effects of the mass ratio of PVA and chitosan，the concentration of glutaraldehyde on swelling ratio，and mechanical strength were studied．And study the quality of the PVA and CS ratio and dosage of glutaraldehyde and its influence on water imbibition water gel， etc. The results show that when the PVA l and CS mass ratio is 1， GA concentration is 0.213 mol/L，best for the comprehensive performance of hydrogels. With PVA and CS mass ratio，the increase of concentration of GA crosslinking agent Hydrogen bonds formed between molecules hydrogel swelling degree decreases.KEY WORDS：chitosan，PVA，hydrogel，swelling ratio目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1概述 (2)1.2水凝胶的简介 (2)1.3水凝胶的分类 (3)1.3.1温度响应型凝胶 (4)1.3.2 pH响应型水凝胶 (4)1.3.3压力响应型水凝胶 (5)1.3.4光响应型水凝胶 (5)1.3.5电响应型水凝胶 (6)1.3.6磁场响应型水凝胶 (6)1.3.7化学物质敏感型水凝胶 (7)1.4水凝胶的研究进展 (8)1.4.1生物传感器 (8)1.4.2环境污水处理 (9)1.4.3药物载体与缓释体系 (9)1.4.4酶固定化 (10)1.4.5组织工程支架 (10)1.4.6蛋白质分离 (11)1.5壳聚糖(CS)与聚乙烯醇(PVA) (12)1.5.1壳聚糖(CS) (12)1.5.2聚乙烯醇(PVA) (15)1.6选题的目的及意义 (15)第2章聚乙烯醇-壳聚糖水凝胶的制备 (17)2.1 实验药品与试剂 (17)2.2 实验仪器 (17)2.3聚乙烯醇-壳聚糖水凝胶的制备方法 (18)2.4控制变量实验 (18)2.5水凝胶的性能的测试方法 (19)2.5.1溶胀度测试 (19)2.5.2水凝胶的红外光谱分析 (19)第3章实验结果与讨论 (20)3.1水凝胶的红外光谱分析( FTIR) (20)3.2交联剂戊二醛用量对溶胀性能的影响 (21)3.3 聚乙烯醇与壳聚糖质量比对溶胀性能的影响 (22)第4章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (27)诚信声明 (28)前言壳聚糖(简称CS)是甲壳素脱乙酰后得到的一种天然生物多聚物，是自然界中唯一的碱性多糖，具有生物相容性好、无毒副作用、易被吸收，抗菌、抗肿瘤、提高防御疾病能力、来源丰富等特点[1]，同时壳聚糖是自然界中唯一阳离子聚合物，其资源量仅次于自然界中含量最为丰富的纤维素，由于壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性[2]，因此广泛应用于医学、食品、生物工程和纺织等领域。
SA/PU复合水凝胶微球的制备及其性能研究的开题报告一、研究背景和意义水凝胶微球是一种具有良好生物相容性和生物可降解性的材料，可以作为药物传递、组织工程和细胞培养的载体。
常见的水凝胶材料包括聚乙烯醇、明胶、壳聚糖等。
然而，这些材料通常只有单一的功能，如药物传递或组织工程。
因此，需要开发一种新型的水凝胶微球材料，能够同时具有多种功能。
近年来，SA/PU复合水凝胶微球备受关注。
SA是一种生物材料，具有优异的生物相容性和生物可降解性，可被机体代谢。
PU是一种合成材料，具有良好的物理性质和机械性能。
SA/PU复合水凝胶微球将两种材料的优点结合起来，能够同时具有生物相容性、生物可降解性和良好的物理机械性能。
因此，SA/PU复合水凝胶微球在药物传递、组织工程和细胞培养等领域有着广泛的应用前景。
二、研究内容和目标本研究的主要内容是制备SA/PU复合水凝胶微球，并对其性能进行研究。
具体研究内容包括：（1）制备SA/PU复合水凝胶微球：采用自由基聚合法制备PU水凝胶微球，并采用化学交联法将SA与PU微球复合。
（2）表征SA/PU复合水凝胶微球的物理性质：通过扫描电子显微镜观察微球形态和尺寸分布，利用红外光谱分析微球材料的化学结构，通过热重分析测定微球的热稳定性。
（3）评价SA/PU复合水凝胶微球的药物传递性能：采用模型药物对微球进行载药，通过释放度和扫描电子显微镜等方法评价微球的药物释放性能。
（4）评价SA/PU复合水凝胶微球在细胞培养中的应用：将人体成纤维细胞接种在微球表面，观察细胞在微球表面上的生长情况和细胞活性。
本研究的目标是制备出具有优异性能的SA/PU复合水凝胶微球，并探讨其在药物传递和细胞培养中的应用。
为新型水凝胶材料的研究和开发提供参考和指导。
三、研究方法和实验方案（1）制备PU水凝胶微球：采用自由基聚合法制备PU水凝胶微球。
具体步骤为：加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-羟基乙基丙烯酸酯、十二烷基硫酸钠、单体溶液和交联剂，加入过硫酸铵并在搅拌下反应。
聚⼄烯醇-壳聚糖⽔凝胶机械性能的研究
聚⼄烯醇-壳聚糖⽔凝胶机械性能的研究
吴炜亮;吴国杰;赖国柱
【期刊名称】《⼴东⼯业⼤学学报》
【年(卷),期】2006(023)004
【摘要】研究了聚⼄烯醇与壳聚糖质量⽐、溶剂醋酸溶液体积、交联剂戊⼆醛浓度等对聚⼄烯醇-壳聚糖⽔凝胶机械性能的影响,正交实验的结果表明当m(聚⼄烯醇): m(壳聚糖)=4:1、溶剂醋酸体积为80mL、交联剂戊⼆醛的浓度为0.213mol/L时凝胶硬度最⼤;当m(聚⼄烯醇): m(壳聚糖)=6:1、溶剂醋酸体积为100mL、交联剂戊⼆醛的浓度为0.213mol/L时凝胶破裂强度最⼤.
【总页数】5页(105-109)
【关键词】壳聚糖;聚⼄烯醇;⽔凝胶;机械性能
【作者】吴炜亮;吴国杰;赖国柱
【作者单位】⼴东⼯业⼤学,轻⼯化⼯学院,⼴东,⼴州,510006;⼴东⼯业⼤学,轻⼯化⼯学院,⼴东,⼴州,510006;⼴东⼯业⼤学,轻⼯化⼯学院,⼴东,⼴州,510006【正⽂语种】中⽂
【中图分类】TQ316.6
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化工新型材料第３３卷光度计，ＰＨ孓３Ｃ型精密ｐＨ计（上海精密科学有限公司）。
（２）试剂：壳聚糖（ＣＳ）（浙江玉环县化工厂，分子量：１．５×１０５，脱乙酰度：９３％），聚乙烯醇（ＰＶＡ）（佛山市化工实验厂，日本进口分装，Ｍｗ一１．ｏ×１０５），冰乙酸（分析纯），甲醛（３７％，分析纯），盐酸（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。
１．２水凝胶的制备及其溶胀性能测试１．２．１水凝胶的制备取５０ｍＬ圆底烧瓶，向其中加入ｏ．５ｇＣＳ、１５ｍＬ二次水和２ｍＬ冰乙酸（３ｍ０１／Ｌ），搅拌均匀后，再加入ｏ．３９ＰＶＡ，搅拌混合均匀，然后抽真空，向其中加入２ｍＬ甲醛（３７％），室温反应２４ｈ；成胶后，取出，切成１ｍｍ３左右的颗粒，用二次水浸泡，每天换１次水，１周后取出；真空干燥，最后置于干燥器中备用。
１．２．２凝胶的溶胀比（ＳＲ）测定预先用１ｍｏｌ／Ｌ的Ｎａ０Ｈ溶液和１Ｈ１０１／Ｌ的Ｈａ溶液调制溶胀介质，再用分析天平准确称取一定量干凝胶（ｒｎｏ），放人配置好的溶胀介质中，并保持恒温，达溶胀平衡后称取湿凝胶质量（ｍ），同时测定溶胀介质ｐＨ值，则该ｐＨ值时凝胶溶胀比ＳＲ—ｍ／ＩＩ】０。
１．２．３刺激响应性测试先将精确称量的凝胶溶胀，再配制好ｐＨ一２和ｐＨ一１０溶胀介质，交替测定凝胶在这两种介质中的溶胀比，溶胀比测定的具体方法同上，同时记录凝胶在两种介质中的溶胀收缩时间。
１．２．４凝胶的药物释放性能测试首先制作标准曲线：精密称取适量的氟哌酸，用二次水溶解并配制其浓度为ｏ．０４∥Ｌ，再成倍稀释该溶液，用紫外一可见光谱仪分别测定其最大吸收波长处（２７１．７ｎｒｌｌ）的吸光度Ａ，以溶液的浓度对吸光度Ａ作图得到标准曲线，标准曲线的线性回归方程为：Ｃ（ｇ／Ｌ）一Ｏ．０１２９Ａ＋Ｏ．Ｏ００６（回归系数ｒ—Ｏ．９９７７）（１）向ｏ．５９ＣＳ中加人１５ｍＬ二次水和２ｍＬ冰乙酸（３ｍ０１／Ｌ），搅拌均匀后，先加入ｏ．０２９氟哌酸，再加入ｏ．３９ＰＶＡ，搅拌混合均匀，然后抽真空，向其中加入２ｍＬ甲醛（３７％），室温反应２４ｈ，成凝胶后取出，放入释放介质中（预先用磷酸二氢钾和氢氧化钠配制ｐＨ一６．８６缓冲溶液作为释放介质），恒温３７。
聚乙烯醇和壳聚糖水凝胶聚乙烯醇和壳聚糖是两种常用的高分子材料，它们在医药、食品、环境等领域都有广泛应用。
本文将以聚乙烯醇和壳聚糖水凝胶为主要研究对象，探讨它们的性质、合成方法以及应用领域。
1. 聚乙烯醇聚乙烯醇（PVA）是一种水溶性的合成高分子，由于其良好的成膜性、可降解性、生物相容性等物理化学特性，被广泛应用于药物缓释、组织工程、食品包装等领域。
1.1 性质聚乙烯醇分子主要由乙烯基单元组成，分子量通常在几千到几十万之间。
它的溶解性很好，可以在室温下和水以及许多有机溶剂如醇、醚等溶解。
PVA的固体结构类似于Beilstein瓷瓶，即线性链相互交错构成。
其物理化学性质与取代基、链长、相互作用力等因素有关。
1.2 合成方法聚乙烯醇的合成有两种主要方法，即醇法和醚法。
醇法中，乙烯氧化得到环氧乙烷，再与水反应开环，生成PVA。
醚法中，乙烯在过量水的存在下与酸催化剂反应生成环氧乙烷，再与碱性溶液反应开环得到PVA。
1.3 应用领域（1）药物缓释：聚乙烯醇能够与药物形成复合物，具有较好的控释性能。
可用于治疗肝炎、癌症等疾病。
（2）组织工程：PVA可以作为生物材料，在组织再生、细胞培养方面应用。
（3）食品包装：PVA具有良好的透明性、耐水性等特性，可用于食品保鲜膜、冷冻袋、瓶盖等。
2. 壳聚糖壳聚糖（Chitosan）是一种由葡萄糖分子组成的降解性生物高分子材料，是从甲壳素经脱乙酰化制得的。
壳聚糖因其生物相容性、生物活性、生物可降解性、生物吸附性等独特的性质，被广泛应用于医药、环境、食品等领域。
壳聚糖分子由D-葡萄糖和N-乙酰葡萄糖组成，具有正电荷。
它的水溶性较差，需要在酸性条件下才能有效溶解。
壳聚糖具有优良的生物相容性、生物活性、生物可降解性、生物吸附性、生物活性等特点，具有广泛的应用前景。
壳聚糖主要通过脱乙酰化反应制备得到。
甲壳素经去除乙酰基后生成的产物即为壳聚糖。
（1）医药领域：壳聚糖在医药领域的应用主要包括药物缓释、创伤敷料、组织工程等方面。
壳聚糖水凝胶溶胀壳聚糖水凝胶的溶胀性是指在一定条件下，壳聚糖水凝胶能够吸收水分并膨胀成为一种含水凝胶状态。
壳聚糖在水溶液中可以与水分子形成氢键，形成三维网状结构，从而形成凝胶状态。
壳聚糖水凝胶的溶胀性是其重要的物理化学性质之一，对于其在生物医学领域的应用具有重要的意义。
壳聚糖水凝胶溶胀性的研究对于了解壳聚糖水凝胶的物理化学性质，优化其制备工艺和控制其性能具有重要的意义。
与此同时，壳聚糖水凝胶的溶胀性还与其在生物医学领域的应用息息相关，影响着其在药物传递、组织工程、生物传感等方面的性能表现。
壳聚糖水凝胶溶胀性的影响因素影响壳聚糖水凝胶溶胀性的因素有很多，主要包括壳聚糖水凝胶的制备工艺、壳聚糖的分子量、壳聚糖的交联度、水溶液的pH值、离子强度、温度等因素。
下面分别从这几个方面进行阐述。
一、壳聚糖水凝胶的制备工艺壳聚糖水凝胶的制备工艺会直接影响其溶胀性。
通常来说，壳聚糖水凝胶的制备工艺包括溶液浓度、溶液pH值、溶液温度、溶液离子强度、交联剂种类和用量等因素。
这些因素会影响到壳聚糖分子间的相互作用、壳聚糖链的空间构象、壳聚糖水凝胶的孔隙结构等，从而影响其水凝胶溶胀性能。
二、壳聚糖的分子量壳聚糖的分子量也会影响其水凝胶的溶胀性。
一般来说，分子量较小的壳聚糖更容易形成水凝胶，并且其水凝胶的溶胀性更好。
这是因为分子量较小的壳聚糖更容易形成氢键，从而形成较为致密的水凝胶结构。
而高分子量的壳聚糖由于其分子链较长，链间交联较少，容易形成疏松的凝胶结构，其溶胀性则相对较差。
三、壳聚糖的交联度壳聚糖的交联度也是影响其水凝胶溶胀性能的重要因素。
一般来说，交联度较高的壳聚糖更容易形成致密的水凝胶结构，并且其水凝胶的溶胀性更好。
这是因为交联度较高的壳聚糖分子链之间的交联点较多，链之间的空间结构更加致密，从而形成较为均匀的水凝胶结构。
而交联度较低的壳聚糖由于交联点较少，链之间的结构较为疏松，其水凝胶的溶胀性相对较差。
四、水溶液的pH值水溶液的pH值对壳聚糖水凝胶的溶胀性能有很大影响。
壳聚糖基水凝胶的制备及溶胀性能研究曾敬;贝翠翠;梁爽;董卓;代鑫;娄阳;王彤;辛兴【摘要】壳聚糖(CS)具有良好的生物相容性,易生物降解,无毒,是一种很有发展前景的医药材料.壳聚糖基水凝胶作为一种新型的可注射给药载体,药物的控制释放具有易控性、靶向性.以壳聚糖(CS)为基材,聚乙烯醇为第2组分,戊二醛为交联剂,制备了一系列壳聚糖基水凝胶,研究该水凝胶在水中的溶胀行为、溶胀动力学以及相关影响因素.结果表明,所制备的一系列壳聚糖基水凝胶的溶胀度均随着溶胀时间的增加而增大,至溶胀4.5h时,凝胶的溶胀度基本达到最大.溶胀动力学为一级动力学.随着CS/PVA凝胶质量百分比的增加,该类水凝胶溶胀速率和饱和溶胀度呈现出3个性质明显不同的区域.【期刊名称】《沈阳师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(034)003【总页数】5页(P271-275)【关键词】壳聚糖;水凝胶;溶胀行为;溶胀动力学【作者】曾敬;贝翠翠;梁爽;董卓;代鑫;娄阳;王彤;辛兴【作者单位】沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034【正文语种】中文【中图分类】O63水凝胶(hydrogel)是一种能保持一定的形状,质地柔软,在水中能吸收大量的水而不溶解的具有三维网状结构的高分子聚合物。
可由亲水性的高分子化合物通过离子键、共价键、氢键等交联而成,具有良好的成膜性、吸水性、粘结性等特性。
研究发现,水凝胶的许多特性与生物基体都十分相似,目前已经成为药物控制释放领域研究的热点之一。
壳聚糖(CS)是甲壳素脱乙酰后的产物,是自然界存在的天然多糖,来源广泛,价格低廉,且这种天然高分子的生物官能性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注,在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。
