透明质酸-明胶/丙烯酰胺双网络水凝胶的制备与性能研究

摘要

水凝胶已被广泛应用，但在水凝胶应用中仍然存在很多问题，例如毒性，机械性能，粘性等都会限制水凝胶的应用，这些问题仍然需要我们去探索。水凝胶现在在医疗方面的应用比较多，但现在大多数水凝胶只具有单一的特性，比如具有很好的生物相容性，力学性能却很差，力学性能很强，但是有毒在医学上不能应用等。针对这些问题，我们设计出了一个方案，研发出一种具有好的生物相容性的水凝胶同时又兼具好的机械强度。拓宽了水凝胶在医学等方面的应用。
　　本论文通过选用生物性和保水性特别好的透明质酸与生物相容性特别好的明胶作为第一网络，通过加入引发剂使其在在紫外固化仪中辐照形成透明质酸-明胶水凝胶。再将透明质酸-明胶水凝胶溶胀在具有交联剂的丙烯酰胺溶液中，使透明质酸-明胶水凝胶达到溶胀平衡，再用紫外灯照射，使其形成第二网络水凝胶，这样就制备出了透明质酸-明胶/聚丙烯酰胺双网络水凝胶。丙烯酰胺具有很好的机械性能，虽然丙烯酰胺单体有毒，但是聚合后的聚丙烯酰胺是没有毒性的，因此透明质酸-明胶/水凝胶具有很好的生物相容性，同时又具备很好的机械性能。随后我们又对水凝胶进行了红外测试、核磁、流变测试、扫描电子显微镜(SEM)测试、压缩测试、溶胀测试。我们发现引入聚丙烯酰胺后的水凝胶的抗压强度由原来的50KPa增加到了270KPa，抗压强度增加了5倍多。流变试验表明，透明质酸-明胶/聚丙烯酰胺双网络水凝胶的储能模量（G'）和损耗模量（G

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 水凝胶的概述

1.2 水凝胶制备和微观结构

1.3 水凝胶的化学交联和物理交联

1.3.1 物理交联水凝胶

1.3.2 化学交联水凝胶

1.4 水凝胶机械表征技术

1.5 提高水凝胶力学性能的方法

1.5.1 互穿网络水凝胶

1.5.2. 双网络水凝胶

1.5.3滑环水凝胶

1.5.4 纳米复合水凝胶

1.6 医学领域常见的水凝胶

1.6.1 透明质酸水凝胶

1.6.2 明胶水凝胶

1.6.3 丙烯酰胺水凝胶

1.7 本论文的目的、意义及立题思想

第2章 实验部分

2.1 实验原料

2.2 实验仪器

2.3 实验性能测试

2.3.1 红外光谱(FT-IR)

2.3.2 压缩测试

2.3.3 电子显微镜（SEM）

2.3.4 流变性能测试

2.3.5 溶胀性能测试

第3章 透明质酸-明胶/丙烯酰胺双网络水凝胶的制备与性能研究

3.1 引言

3.2 水凝胶的制备

3.2.1 HA-Cys-AMA的制备

3.2.2 透明质酸-明胶水凝胶的合成

3.2.3 透明质酸-明胶/聚丙烯酰胺双网络水凝胶的合成

3.3 结果与讨论

3.3.1 红外分析

3.3.2 核磁共振光谱分析

3.3.3 双网络水凝胶的性能

3.3.4 丙烯酰胺含量对双网络水凝胶性能的影响

3.3.5 交联剂对双网络水凝胶性能的影响

3.3.6 明胶对双网络水凝胶性能的影响

3.3.7 透明质酸含量对双网络水凝胶性能的影响

3.4 本章小结

第4章 结 论

致谢

参考文献

作者简介

攻读学位期间的研究成果