多元醇缩醛类凝胶因子凝胶性能及其预测研究

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本文选择并合成了三种多元醇缩醛类凝胶因子:2,4-(3,4-二氯苯亚甲基)-D-山梨醇(凝胶因子A)、1,3:2,4-二(3,4-二氯苯亚甲基)-D-山梨醇(凝胶因子B)和1,3:2,5:4,6-三(3,4-二氯苯亚甲基)-D-甘露醇(凝胶因子C),它们分子间均具有π-π堆积作用但氢键作用强弱不同。本文首次对于饱和浓度下凝胶因子的自组装能力进行了研究,选取了35种不同种类的溶剂,测试了上述凝胶因子在单一溶剂中2%(w/v)和饱和浓度下的凝胶行为。利用SEM及流变学方法对凝胶进行了分析,发现饱和浓度下的凝胶均是真凝胶。利用单一Hansen参数、三维Hansen图、Teas图、Flory-Huggins参数等关联了凝胶因子A、B、C在35种单一溶剂中2%浓度和饱和浓度时的凝胶行为,没有发现具有实用性的规律。对于2%浓度时凝胶因子不溶的溶剂体系,升高加热温度促进凝胶因子溶解后,有可能形成凝胶。以凝胶因子在单一溶剂中饱和浓度时的凝胶行为为基础,利用二维Teas图选取了混合溶剂体系,结果表明:对所选取的凝胶因子而言,在二元混合溶剂体系中,只要混合溶剂中有一种溶剂组分可以被该凝胶因子所凝胶,则该凝胶因子可以将具有合适体积比的该混合溶剂凝胶;若凝胶因子在两种溶剂中均无组装能力,则混合溶剂不能被凝胶。利用FTIR和XRD证明不良溶剂的加入不改变凝胶因子的组装方式,仅降低了混合溶剂的最低凝胶浓度。使用Flory-Huggins参数对凝胶因子在混合溶剂中的凝胶行为进行关联时发现,Flory-Huggins参数只能预测特定范围内的凝胶行为。
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