文档介绍：聚乙烯醇(PVA)水凝胶的制
备及应用
PVA水凝胶
聚乙烯醇(PVA)是一种应用极为广泛的水溶
性高分子材料。而以其为原料制备的水凝胶是以水
为介质的凝胶,是一种高分子网络体系,它能保持
定的形状并具有一系列独特性能。PVA水凝胶除
了具备一般凝胶的性能外,还具有低毒性、机械性
能良好(高弹性模量和高机械强度)吸水量大和生
物相容性好等优点,在生物医学领域具有广泛的应
用
PVA水凝胶的制备方法
反复冷冻法
物理交联法
冻结一部分脱水法
化学试剂交联
化学交联法
辐射交联
物理交联法
复冷冻法:按配比称取PVA,量取去离子水,把PVA
在搅拌条件下,置85~90℃(可根据不同情况进行调节)恒
温油浴中溶解完全,(也可在60℃静置保温30min,以除去
溶液中的气泡),放入-20℃(可根据不同情况进行调节)
的冰箱里,冷冻24h(可根据不同情况进行调节),在室温下
解冻Ih(可根据不同情况进行调节),称为一次冷冻、融溶
循环。用这种方法分别制备不同浓度、相同循环次数和相同
浓度、不同循环次数的PVA水凝胶。
物理交联法
陈结一部分脱水法:是将PVA水溶液冷冻后
置于真空下脱去10%~20%的水,所得到的水
凝胶的结构与性能类似于反复冻结法
物理交联法
特点:分子链间通过氢键和微晶区形成三维网络,即物理交联点,
这些交联点随温度等外界条件的变化而变化。故物理交联过程是
可逆的。
优点:不使用有毒性的有机交联剂,保持了良好的生物相容性,
属于可逆性水凝胶,随着环境参数的变化,可以使物理交联点改
变,还可以被溶解,方法简单。经反复解冻,水凝胶具有髙强度
高弹性,含水率高。
缺点:通过物理交联法制得的PVA水凝胶,其交联网状结构不是
物理交联法
溶解DMO105℃,h
改进:将PVA溶解在
PA溶液
二***亚砜(DMSO)和
冷-20℃24h
取代
水组成的混合溶剂中
Pw凝胶水
PVA凝胶 DMSO
PMA毅跤甲醇
在低温条件下冷却该溶
PA凝胶乙醇
液经过一段时间后,由
↓
PV极腔(水
↓PV凝胶(有机浴剂
于PVA分子的结晶而形
有机溶剂
热处理125,h
成凝胶。然后用水完全
料处理凝
取代凝胶中的DMSO,
可得到具有高伸张强度
PwA系液
高含水且透明的PVA水
图1PA水凝胶制备框图
物理交联法
影响因素:
①PⅥA分子量②PVA浓度③冷冻条件
④解冻条件
⑤循环次数
有研究表明:PVA水凝胶的拉伸强度和拉伸模量随
凝胶的浓度和冷冻解冻次数的增加而增大。最高拉
。但当浓度大于20%时,溶液粘
度较大,分子量较大时影响微晶的形成显著。所以
常用浓度在7%~15%之间。冷冻温度不仅影响冷冻
动力学而且影响界面间相平衡,-20°C是常用的冷冻
物理交联法
所需设备仪器(大概)
子天平
恒温水(油)浴箱(带磁力搅拌)
恒温磁力搅拌器
缃关模具
令冻存储箱or冰箱
缃关容器等