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医用聚丙烯酸酯类压敏胶的合成与表征

作　者: 唐中华
导　师: 范晓东
学　校: 西北工业大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 聚丙烯酸酯医用压敏胶溶液聚合乳液聚合粒径大小及分布
分类号: TQ436.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

在众多的生物医用高分子材料中,压敏胶是其中非常重要的、必不可少的一种。由于压敏胶具有使用方便、稳定性好、制备简便、外观怡人等许多优势,因而在医疗卫生事业的各个领域中都得到了广泛的应用。目前,医用压敏胶的使用范围已涵盖了伤口处理、粘接生物医学装置、将外科器械和制品贴到身体上、透皮药物释放贴片、各类医用标签、医用胶带等诸多方面。随着医疗卫生事业的不断发展,医用压敏胶将扮演着越来越重要的角色。在各类医用压敏胶中,聚丙烯酸酯类压敏胶独具两大优势:①聚丙烯酸酯类压敏胶勿需添加各种添加剂,是单组分胶粘剂,从而避免了具有潜在负面效应的共混步骤,并且以溶液聚合或乳液聚合得到的产物便是最终可立即使用的成品压敏胶,因此在制备过程中具有极大的优势:②通过调节共聚单体的种类和含量,控制聚合产物的结构、分子量大小及其分布,可以按照不同的使用要求设计合成出性能各异的聚丙烯酸酯类压敏胶,因而在设计合成中具有极大的灵活性,并且具有巨大的发展潜力。这两大优势,加之丙烯酸酯类聚合物本身良好的生物相容性、皮肤粘附性和对多种药物及其赋形剂优异的相容特性,都使得聚丙烯酸酯类压敏胶相比于其它各类压敏胶而言,能够满足各种不同医用用途的要求、具有更为宽广的应用范围,因而在医用压敏胶的应用中更具发展前景。本文对各类医用压敏胶的特点和国内外的研究进展以及压敏胶的基本性能和合成方法进行了全面的评述,在此基础上合成了溶剂型和乳液型聚丙烯酸酯类压敏胶;通过压敏胶粘接性能测试、动态力学性能分析、DSC分析和粒度分析等研究手段,对这两种聚丙烯酸酯类压敏胶进行了表征,详细讨论了两大问题:①配方及工艺参数、聚合产物结构和压敏胶粘接性能这三者之间的相互关系:②对于乳液型聚丙烯酸酯类压敏胶,乳胶粒的粒径大小及分布与压敏胶粘接性能之间的关系。此外,本文还对乳液型聚丙烯酸酯类压敏胶的两种改性方法,多步乳液聚合法和乳液共混法,作了初步的探讨。得到了以下结论。摘要.....口.口口..里里里里里里巨绝县里里里目无论是溶剂型还是乳液型聚丙烯酸酷类压敏胶,共聚单体的组成配比和聚合产物的分子量大小及分布对压敏胶的粘接性能有着决定性的影响。功能性单体可以有效地全面提高压敏胶的粘接性能;对于乳液型压敏胶而言,功能性单体同时会对乳液聚合的稳定性产生影响,从而导致其用量受到限制,压敏胶的粘接性能也因此受到局限:而对于溶剂型压敏胶而言,功能性单体的用量不受限制,压敏胶的粘接性能可以任意调节。聚合产物恰当的分子量大小及分布将有利于均衡压敏胶的各项粘接性能:在乳液型压敏胶的合成中,链转移剂的使用是控制分子量大小及分布的有效手段:而在溶剂型压敏胶的合成中,引发剂的加入方式刁‘是调节分子量大小及分布的主要手段,而链转移剂的作用主要是维持聚合反应的稳定性。此外,胶液粘度和压敏胶带的制作工艺会对压敏胶的粘接性能产生最直接的影响;适当的胶液粘度、烘胶温度、烘胶时间以及必要的“风干”步骤将有利于全面提高压敏胶的粘接性能。在乳液型聚丙烯酸酷类压敏胶的合成中,众多因素(乳化剂用量、引发剂用量、预乳液滴加时间、搅拌速率等)会对乳胶粒的粒径大小及分布和压敏胶的粘接性能产生影响;但在胶液形成压敏胶层的过程中存在的“相转变”过程导致了乳胶粒的粒径大小及分布和压敏胶的粘接性能之间不存在直接的必然的联系。多步乳液聚合法是改性乳液型聚丙烯酸酷压敏胶,全面提高其粘结性能的有效方法;而乳液共混法,仅在一定范围内有改性效果。关键词:聚丙烯酸醋,医用压敏胶,溶液聚合,乳液聚合,粒径大小及分布

全文目录

第一章文献综述  13-37
  1.1 医用压敏胶  13-20
    1.1.1 聚异丁烯压敏胶  14-15
    1.1.2 硅橡胶压敏胶  15-16
    1.1.3 水凝胶压敏胶  16
    1.1.4 亲水性压敏胶  16-17
    1.1.5 水性聚氨酯压敏胶  17
    1.1.6 聚丙烯酸酯类压敏胶  17-20
  1.2 压敏胶的基本性能  20-29
    1.2.1 粘合力及其影响因素  21-26
    1.2.2 初粘力  26
    1.2.3 内聚力及其影响因素  26-29
  1.3 聚合方法  29-35
    1.3.1 溶液聚合  29-30
    1.3.2 乳液聚合  30-35
  1.4 本文重点研究和解决的理论与技术问题  35-37
第二章溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶的合成与表征  37-55
  2.1 前言  37-38
  2.2 实验部分  38-39
    2.2.1 实验原料  38
    2.2.2 压敏胶的制备  38
    2.2.3 粘接性能测试  38-39
  2.3 结果与讨论  39-54
    2.3.1 单体的种类及用量对压敏胶性能的影响  39-44
    2.3.2 链转移剂的影响  44-46
    2.3.3 溶剂的影响  46-47
    2.3.4 引发剂种类及加入方式的影响  47-50
    2.3.5 聚合反应温度的影响  50-51
    2.3.6 反应时间的影响  51-52
    2.3.7 反应氛围的影响  52
    2.3.8 胶液粘度对压敏胶性能的影响  52-53
    2.3.9 压敏胶带制作工艺对测试性能的影响  53-54
  2.4 结论  54-55
第二章乳液型聚丙烯酸酯压敏胶的合成与表征  55-85
  3.1 前言  55
  3.2 实验部分  55-57
    3.2.1 实验原料  55-56
    3.2.2 压敏胶的制备  56
    3.2.3 表征与性能测试  56-57
  3.3 结果与讨论  57-83
    3.3.1 单体种类及用量对压敏胶性能的影响  57-67
    3.3.2 聚合物的动态力学分析  67-69
    3.3.3 链转移剂的影响  69-71
    3.3.4 粒度分析及其与粘接性能间的关系  71-80
    3.3.5 乳液型压敏胶的增粘特点  80-81
    3.3.6 乳液型压敏胶与溶剂型压敏胶的对比  81-83
    3.3.7 聚丙烯酸酯类压敏胶的医用前景  83
  3.4 结论  83-85
第四章乳液型聚丙烯酸酯压敏胶的改性研究  85-101
  4.1 前言  85-86
  4.2 实验部分  86-88
    4.2.1 实验原料  86
    4.2.2 多步乳液聚合法  86-87
    4.2.3 乳液共混法  87
    4.2.4 粘接性能测试  87-88
  4.3 结果与讨论  88-100
    4.3.1 多步乳液聚合法改性技术  88-97
    4.3.2 乳液共混法改性  97-100
  4.4 结论  100-101
第五章结论  101-103
参考文献  103-115
附录攻读硕士学位期间论文发表情况  115-117
致谢  117-118

医用聚丙烯酸酯类压敏胶的合成与表征

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