基于光诱导自由基聚合的PDMS微凝胶和凝胶的可控制备及应用

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyt0821
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种具有生物相容性、高弹性、透气性、光学透明性、耐高温和高疏水性的有机硅材料。PDMS可以制备成具有交联网络、可控三维结构、可调节机械性能和响应外界刺激的微凝胶和凝胶,而广泛应用在储能、涂料、催化、防污涂层、药物输送和传感器等领域。目前制备PDMS凝胶材料(如微凝胶、块体凝胶)常用方法是热诱导聚合。与之相比,光诱导聚合具有高聚合效率、低能耗和环境友好等特点,并且光诱导的活性自由基聚合更具有空间和时间控制等优势。然而对于非均相体系(PDMS微凝胶体系),光的穿透受阻以及折射等原因会导致辐射分布不均匀,进而影响聚合速率以及颗粒的均一性。鉴于此,本文首先设计了连续流光反应器,以提高微凝胶颗粒与光的接触效率与均匀性,进而提高聚合速率。在此基础上,将可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合引入PDMS微凝胶的制备。与传统的自由基聚合相比,RAFT聚合形成的聚合物网络更均匀,并且网络中休眠的聚合物链可以被重新活化,便于交联网络的二次修饰,有利于制备具有多种不同性能的PDMS微凝胶和凝胶。最后将光诱导RAFT聚合制备PDMS凝胶的方法成功用于光固化3D打印,对打印产物的分辨率和精度进行了研究,为进一步实现PDMS材料的增材制造提供了理论基础和技术支撑。具体如下:(1)设计并组装了具有柔性管状反应器和棒状光源的缠绕式连续流光反应器。将超声分散的PDMS细乳液通过注射泵连续加入光反应器,收集产物并对微凝胶的交联度、颗粒大小、溶胀收缩等性质进行了分析表征。通过调控注射速度来调控PMDS细乳液在光反应器中的停留时间,研究停留时间对微凝胶交联度和颗粒大小的影响。通过改变PDMS单体的分子量,研究连续流光反应器对于不同粘度单体的普遍适用性。(2)基于上述连续流光反应器,将可见光诱导的RAFT聚合引入微凝胶的制备,构建“活性”PDMS微凝胶合成体系。在PDMS聚合体系中加入光催化剂曙红和RAFT试剂,研究了不同停留时间对微凝胶颗粒大小和交联度的影响。通过开关光实验研究了光诱导RAFT聚合对于聚合的空间和时间的可控性。通过观察微凝胶颗粒的溶胀和收缩,研究交联网络的均匀性并对其负载染料的能力进行了探讨。引入具有荧光效应的功能单体,通过二次修饰研究PDMS微凝胶的“活性”。(3)基于可见光诱导的RAFT聚合制备PDMS微凝胶体系所表现出的出色耐氧性和较高的聚合速率,将光诱导RAFT聚合用于PDMS凝胶的制备,对PDMS凝胶的力学性能进行了一系列的表征和测试,并首次将光诱导RAFT聚合用于PDMS凝胶材料的光固化3D打印,考察不同打印参数对打印产品的精度和分辨率的影响。
其他文献
[目的]本文旨在探究日本沼虾对6种蛋白质原料中蛋白质、氨基酸及磷的离体消化率及酶解能力,为日本沼虾饲料的开发提供指导。[方法]分别以鱼粉、血粉、豆粕、棉粕、菜粕与花生粕为蛋白质原料,采用离体消化法和茚三酮法测定日本沼虾肝胰腺与胃肠道粗酶提取液对这6种原料中干物质、粗蛋白和总磷的离体消化率,以及酶解后氨基酸的生成量和酶解液中磷含量。[结果]肝胰腺粗酶提取液处理下,豆粕组中干物质的消化率最高,且显著高
期刊
炔酰胺是一种氮原子杂化的炔烃。炔酰胺末端氮原子上带的孤对电子对炔键有供电子共轭效应,而氮原子上所连的吸电子基团的吸电子诱导效应能够很好的调节这种反应活性,可以使氮原子的供电子能力降低,从而使炔酰胺在稳定性和反应活性之间表现出极好的平衡,并且炔酰胺具有良好的区域选择性。也正是炔酰胺独特的构型与性质使它成功运用到多种有机化合物的合成中。在这里,我们研究了非金属催化炔酰胺参与的[3+2]环合反应构建了一
学位
在我国在专利侵权纠纷处理中,行政保护和司法保护并未有效衔接。如行政调解难以强制执行,法院需重复审理经过行政处理的案件事实。这导致国家资源浪费,法院审理困难。在专利侵权纠纷处理中,如何采取措施,更好的加强行政和司法保护的衔接,减轻法院审判压力。通过加强专利行政保护和司法保护的衔接,提升我国国家机关处理专利侵权纠纷的效率,更好的保护专利权,助推我国专利事业的发展。本文以专利侵权纠纷案件中行政与司法机关
学位
我国是一个产业政策施策较多的国家,其影响范围涵盖了我国经济发展的各方面,但是,对于产业政策实施的有效性问题,在学术界依然备受争议,2016年以来,张维迎和林毅夫两位学者针对“产业政策实施的必要性”展开了激烈的辩论。随着中国经济的快速发展和市场经济体制的成熟,新一轮的产业升级和技术革命正在孕育,产业政策的模式也由过去的选择性产业政策,逐步转变为功能性、普惠性产业政策。本文研究的产业政策为《中国制造2
学位
水凝胶是由亲水聚合物链在水环境中交联形成的一类三维网络,具有广泛可调的物理和化学性质。水凝胶的富水性使其广泛应用于组织工程、药物输送、软电子等领域。传统水凝胶的机械性能有限,并容易破损,从而限制了水凝胶的功能化。纤维素是一种含量丰富的、绿色的、可再生、生物可降解的聚合物,纤维素的这些特性,使其适用于合成各种应用的生物基水凝胶或软材料。微纤化纤维素(MFC)由于其极大的长径比、互穿的网状结构和高力学
学位
近年来,实际汇率受到了许多学者的广泛关注,它是直接调整贸易差额的重要手段,因为它在消除通货膨胀因素后起着通货膨胀指数的作用。纵观我国的各历史时期,汇率制度对外贸的发展发挥了不同的作用。能在全新世界经济形势下继续保持中国进出口贸易及中国经济的持续提升,引发了国家相关部门及众多专家学者的研究兴趣。正因为此,“丝绸之路经济带”倡议于2013年9月首次被习总书记提出。中国与“一带一路”各国的贸易占比与总额
学位
近年来越来越多的西方国家都对香烟包装上的健康警示图片和文字做出了强制性规定,通过在香烟包装上附有大幅图形健康警语,促使公民停止使用烟草,并减少烟草对尚未成瘾公民的诱惑力。较诸多西方国家而言,中国各区域的香烟包装存在着大量的嵌入性文化元素。和图片性健康警示相比,烟盒上引人入胜的文化性图片更容易刺激人们的吸烟欲望,进而导致该地区吸烟人口及烟草销售额的增加。文化有其光明的一面和黑暗的一面,罪恶的文化会消
学位
组蛋白去乙酰化酶6(Histone deacetylase 6,HDAC6)是组蛋白去乙酰化酶(HDAC)家族中最大的成员,具有独特的结构特征和底物特异性。研究发现,HDAC6在多种肿瘤细胞中高表达,抑制其活性可有效抑制肿瘤发生发展。高效、高选择性HDAC6抑制剂的发现已经成为抗肿瘤药物研发的焦点。通过对课题组结构多样的小分子化合物库筛选,本课题成功发现喹啉类化合物A15表现了潜在的HDAC6抑制
学位
近年来,受到自然界生物可以在外界环境变化下改变自身形状或运动的启发,柔性驱动器受到了研究者们的广泛关注。柔性驱动器能够将外界的一种或多种刺激(如光、电、湿度、磁场、有机溶剂等)转化为机械能,并且具备可控制和多功能的特性,已经被广泛开发应用于智能抓手、人造肌肉、软机器人等智能设备领域。然而,目前制备柔性驱动器的方法往往存在工艺复杂、成本高、产量小等问题,并且制备的柔性驱动器大都只对单一刺激响应。这大
学位
高分子材料的大量消耗与持续积累已经在全球范围内造成了严重的环境污染与资源浪费.发展可修复、可循环、可降解和可回收的新一代高分子材料是解决上述挑战的根本途径.基于动态可逆的非共价键将聚合物链段进行交联可以有效地构建这些材料.本专论系统总结了我们课题组在氢键交联超分子聚合物材料方面的系列研究进展.基于多重氢键的协同性与动态性、氢键与动态共价键的协同,以及材料微相结构的调控,发展了系列兼具高强度与高韧性
期刊