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《高透明度聚乙烯醇水凝胶的制备、表征及透明机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、高透明度聚乙烯醇水凝胶的制备、表征及透明机理研究.刘克敏2,李玉宝】，左奕】，许凤兰】，王学江I,杨维虎】（1.四川大学分析测试中心，纳米生物材料研究中心，四川成都610064,2.四川大学化学学院，四川成都610064）•茗金项目：国家点基础研究发展计划（973计划）资助项目（2OO7CB9361O2）收到初積日期：2007-1P20收到修改穩日期:2008-01-15通讯作者：李玉宝作者简介：刘克教（1975—）.男•黑龙江双鸭人•在读碩士•师承李玉宝敎授•从事生物材料的制备和应用研究.摘要：用二甲寒亚巩
2、（DMSO）水溶液通过冷冻/解冻法制备了高透明度聚乙烯醇（PVA）水凝胶，使用差示扫描童热仪（DSC）.紫外唳收光谱、力学性能分析仪、紫外■可见分光光度计等分析了DMSO浓度对聚乙烯酹水嵌胶透光率的形响，并表征了PVA水凝胶的含水聿、结晶度、力学性能等性质.结果表明，用含童为80%（质童分数）的DMSO水滾液制备的PVA水获胶得到了高达（99・8±0・2）%透明度•其抗拉冬度达到3MPa以上，斯裂拉伸率＞600%・研究发现，DM・SO与水形成的1DMSO/2H：O网络结构能够限制PVA分子在三维方向的结晶，同
3、时能够促进二维方向PVA晶体的生长.当DMSO含童为80%时，溶液中DMSO与水的比例略＞1«2,存在少童未形成1*2网络结构的DMSO分子，该分子与PVA務基形成氢技限制了PVA分子在二维方向的结晶，最终导致PVA水凝胶中PVA晶体的体积最小、PVA晶体的数目最多，从而得到了最高的水疑胶透明度和校好的力学性能.关键词：聚乙烯醇（PVA）水聚胶；透明度；二甲基亚砚（DMSO）中图分类号：TQ325;R318文献标识码:A文章编号：1001-9731（2008）06-0997-041引官PVA水凝胶具有良好的生
4、物相容性，在生物学和医学等领域得到了广泛的研究【2】.其中，以透明的PVA水凝胶作为人工角膜和接触眼镜材料，是学者们研究的热点之一MihoriKita⑸等人认为PVA水凝胶作为接触眼镜材料具有很好的抗拉强度、断裂拉伸率、含水率、氧滲透能力以及较低的蛋白质吸附性能.在制备高透明度PVA水凝胶的研究中，利用不同的溶剂制备高透明度、低蛋白质吸附率的多元PVA复合水凝胶成为人工角膜和接触眼镜材料研究的重要方向w⑴.本文用DMSO水溶液作溶剂制备了高透明度的PVA水凝胶，探讨了高透明度产生的机理，对进一步研制高性能人工
5、角膜材料及接触眼镜材料具有重要的理论指导意义.2实验2.1试剂与仪器聚乙烯醇（PVA）聚合度1700±50,醇解度99.9%,成都科龙化工试剂厂：二甲基亚矶（DMSO,分析纯）,成都科龙化工试剂厂｛本实验中所用水均为去离子水.透明度测员使用754型紫外■可见分光光度计（上海光谱仪器h结晶度分析使用DSC6200型差示扫描量热仪（DSC,日本精工〉'紫外吸收光谱用UV-2100型紫外分光光度计（日本岛津）测量;力学性能的分析使用AG-10TA型电子式万能试验机（日本岛津儿2.2实验过程2.2.1PVA水凝胶的制
6、备及含水率的测定将PVA颗粒倒入不同浓度的DMSO水溶液中，在90°C的恒温水浴中分别溶解3h,制成PVA与DM-SO/H：O质量比为20«100的PVA/DMSO/HtO榕液.称取该溶液13・0g,倒入模具中，超声波除去气泡，放入冰箱，在一18*0下冷冻7h,然后取出在室温下解冻3h,如此循环7次・将冷冻解冻后的PVA水凝胶放入去离子水中，在37.5*C恒温水浴箱中充分洗涤浸泡（换水、超声数次）■即制得PVA水凝胶膜.剪取一定量的水凝胶膜，用滤纸吸去表面水后称重（记为再放入105*C烘箱中烘干至恒重，称量其
7、质量（记为WJ,计算出PVA水凝胶的含水率，其计算公式为：如寻x100%2.2.2PVA水凝胶透光率的测量分别选择可见光的不同波长（425、450、485、550、590、600JOOnm），使用紫外■可见分光光度仪测量经过充分溶涨的PVA水凝胶膜的透光率T.因人工角膜、接触眼镜厚度一般为0・5mm左右⑹•所以根据水凝胶膜的实际厚度d校正为0.5mm厚的PVA水凝胶的透光率所用公式为，Ta=100-2^（100^d2.2.3PVA水凝胶力学性能的测量将PVA水凝胶膜按照国标GB/T1040-1992塑料拉伸性
8、能试验方法制样，用万能试验机测量其抗拉强度和断裂伸长率，拉伸速率为500mm/min,测量温度20*0,测量湿度71%.2.2.4PVA水凝胶结晶度的测定将PVA水凝胶放入55C恒温烘箱中真空烘干至恒重，再用DSC测定PVA干凝胶的结晶熔融焙（氮气氛，升温速率10-C/min）,与理论上完全结晶的吸热熔•相比计算相对结晶度X严.所用公式为$X=竺式中AH・=13&6J/g,AH为DSC曲线中PVA在
