基于聚乙烯醇穩(wěn)定劑的CO2-H2O高內(nèi)相乳液模板法制備多孔材料及其應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)的高內(nèi)相乳液(HIPE)聚合，需要使用大量的揮發(fā)性有機溶劑，這些有機溶劑不僅很難從產(chǎn)物中完全除去，還會導(dǎo)致環(huán)境問題。如使用無毒、不易燃燒、資源豐富的CO2代替有機溶劑制備高內(nèi)相乳液，則可解決上述問題。但CO2的溶解能力有限，要成功制備穩(wěn)定的CO2/H2O(C/W)乳液，關(guān)鍵在于高效的穩(wěn)定劑的合成。目前，大部分親CO2的穩(wěn)定劑不僅價格昂貴，而且合成路線復(fù)雜，提純困難，降低了CO2/H2O乳液聚合的經(jīng)濟性和環(huán)境友好性。
　　本文使

2、用含有聚醋酸乙烯酯(PVAc)基團的商業(yè)化聚乙烯醇(PVA)作為穩(wěn)定劑，成功地制備了一系列的CO2/H2O高內(nèi)相乳液，并且合成了PVA、聚丙烯酰胺(PAM)、PVA-殼聚糖和PVA-海藻酸鈉大孔材料。
　　全文主要包括以下內(nèi)容：
　　(1)綜述了近年來親CO2聚合物的研究進展及其應(yīng)用。
　　(2)無規(guī)PVAc-PVA聚合物及C/W乳液的制備。研究了低分子量的PVAc(M w≈3000g/mo l)醇解改性和商業(yè)PVA酯

3、化改性后的乳化性能。同時發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)改性的PVA自身具有很強的乳化能力。以商品化PVA為穩(wěn)定劑制備的C/W乳液，即使在高溫(80℃)下，也具有一定的穩(wěn)定性。
　　(3)C/W乳液中制備PVA水凝膠及其作為支撐材料在細胞培養(yǎng)方面的應(yīng)用。在不額外加入穩(wěn)定劑的條件下，利用高內(nèi)相CO2/H2O乳液模板聚合的方法制備獲得了孔道互相連通，孔徑大小可以調(diào)控(5.52-21.07μm)的PVA大孔乳液模板材料，制備過程方便、經(jīng)濟、可擴展、環(huán)境友好。

4、此外，在PVA多孔材料中成功地培養(yǎng)了人胚肺成纖維細胞和H9c2心肌細胞，兩種細胞均可以生長和增殖，證明該材料可以應(yīng)用于組織工程材料。
　　(4)C/W乳液模板法制備聚丙烯酰胺(PAM)多孔材料及其在組織工程上的應(yīng)用。使用部分水解的商業(yè)化PVA作為穩(wěn)定劑，利用高內(nèi)相CO2/H2O乳液模板聚合制備了孔道相互連通，孔徑可調(diào)的PAM大孔材料。此外，考察了穩(wěn)定劑濃度、PVA分子量、引發(fā)體系等因素對孔結(jié)構(gòu)的影響。當穩(wěn)定劑濃度增加，可以獲得孔徑

5、更小的多孔材料。PVA分子量對材料孔結(jié)構(gòu)的影響則要從體系粘度和PVA與CO2相互作用力兩個方面綜合考慮。使用氧化還原引發(fā)體系，可以在較低的溫度和壓力下獲得孔徑更小的多孔材料。在PAM多孔材料中成功培養(yǎng)了H9c2心肌細胞，細胞可以在材料上生長和增殖，證明材料具有良好的生物相容性，也證明了借助3D打印技術(shù)制造人造器官的可行性。
　　(5)C/W乳液模板法制備PVA復(fù)合多孔材料。使用上述方法還制備了PVA-殼聚糖和PVA-海藻酸鈉兩種復(fù)