智能高分子凝胶的应用-课件

第八章智能高分子材料1ppt课件主要内容智能高分子材料概述智能高分子凝胶

形状记忆高分子材料展望2ppt课件8.1概述智能材料可以感知外部的刺激（传感功能），通过自我判断和自我结论（处理功能），实现自我指令的功能（执行功能）的材料3ppt课件特点具有感知功能：能够检测并识别外部的刺激强度，如光、电、热、应力、应变、化学等具有驱动功能：能够响应外界变化能够按照设定的方式选择和控制响应反应灵敏、及时、恰当外部刺激消除后，迅速回到原状态4ppt课件智能材料智能金属材料智能无机非金属材料智能高分子材料集感知、驱动和信息处理于一体，形成类似生物材料那样具有智能属性的高分子材料5ppt课件多水平结构层次较弱的分子间作用力侧链易引入官能团便于分子设计和精细控制质轻易涂覆利于感知判断环境，实现环境响应优点6ppt课件智能高分子材料的分类及应用类别性质应用记忆功能高分子材料对应力形状体积色泽等有记忆效应医用材料、包装材料织物材料、热收缩管智能纤维织物聚乙二醇与纤维共混物；热适应性；可逆收缩性服装保温系统、传感/执行系统、生物医用压力绷带智能高分子凝胶三维高分子网络与溶剂组成的体系；体积相转变组织培养、环境工程化学机械系统、调光材料、智能药物释放体系智能高分子复合材料集成传感器、信息处理器和功能驱动器；多学科交叉产物自愈合，自应变，自动修补混凝土；减震速造建筑材料；形状记忆合金与复合功能器件；压电材料智能高分子膜选择性渗透、选择性吸附和分离等；膜的组成、结构和形态的变化--智能化选择透过膜材、传感膜材、仿生膜材、人工肺7ppt课件定义体积相转变刺激响应性与分类制备应用8.2智能高分子凝胶8ppt课件1.智能高分子凝胶定义三维高分子网络与溶剂组成的体系含有亲溶剂性基团，可被溶剂溶胀最大的特点:体积相转变“软湿”材料，强度低，有特殊功能

水凝胶、有机凝胶9ppt课件2.

智能高分子凝胶的体积相转变内因：范德华力、氢键、疏水作用及静电作用力----相互组合和竞争溶胀相收缩相Robert,P.AdvanceinColloidandInterfaceSci,2000,85

,32-33外界环境变化体积不连续变化10ppt课件例如：在高分子凝胶中出现相转变，表现为网络的网孔增大、网络失去弹性、网络的体积急剧变化（可变化几百倍之多），甚至在三维网络结构中不再存在凝胶相。而且这些变化是可逆的和不连续的。11ppt课件3.智能高分子凝胶的刺激响应性与分类温度响应性凝胶光响应性凝胶压力敏感性凝胶电场响应性凝胶刺激响应性刺激化学、相分离、形状、表面、渗透性、机械强度、光、电响应分类物理刺激化学刺激温度光压力电场pH生化盐浓度12ppt课件4.智能高分子凝胶的制备起始原料：

单体(水溶或油溶单体)聚合物(天然或合成聚合物)单体和聚合物的混合物两个前提:

主链或侧链上带有大量的亲水基团适当的交联网络结构13ppt课件制备方法：

单体的交联聚合接枝共聚其它交联或转化等引发剂辐射引发自由基均聚或共聚智能凝胶烯类单体共价连接天然高分子（淀粉纤维素）及衍生物14ppt课件5.智能高分子凝胶的应用--调光材料&组织培养高温白浊化低温透明调光材料溶胀收缩循环15ppt课件组织培养细胞温敏性高分子水凝胶聚异丙基丙烯酰胺PNIPAM接枝到PS培养板形成薄膜，37℃，疏水，能与细胞很好的结合；20℃，凝胶表面变得亲水，细胞可自动的与凝胶表面脱离16ppt课件R.,Yoshida.etal.

ScienceandtechnologyofAdvancedmaterials,2002,3,95-102智能高分子凝胶的应用--化学机械器件Poly(NIPAAm-co-Ru(bpy)3)循环提供的动力自振动凝胶作成毛状传动装置17ppt课件智能高分子凝胶的应用--智能药物释放系统释放机理刺激响应脉冲释放网孔的可控性18ppt课件葡萄糖响应高分子配合物形成的胰岛素释放微囊聚乙二醇感知葡萄糖浓度交换键合释放药物患者的血糖浓度维持正常水平19ppt课件凝胶用于污泥脱水过程智能高分子凝胶的应用--环境工程溶胀收缩循环20ppt课件智能高分子凝胶的应用—人工肌肉利用高分子凝胶的溶胀，收缩，设计具有肌肉功能的装置，制成的机械手21ppt课件智能高分子凝胶的应用—智能膜智能型高分子的构象会因外部某种条件的微小变化而发生突变,而且这种变化可因外部条件变化的消失而消失。可以设计制作各种截留分子量可调控分离膜。例如，将末端带二硫键的聚L谷氨酸接枝到聚碳酸酯膜的孔道结构中，利用这种大分子在pH低时构象收缩，pH高时构象伸展调控膜的孔道大小。22ppt课件高分子人造树胶质——聚丙烯酸。白色粉末，加水生成粘度低的酸性溶液，加碱中和可得澄明且稳定的凝胶。可用作优良的悬浮剂、稳定剂、乳化剂，高级化妆品的透明基质及药用辅料基质，也是最有效的水溶性增稠剂。23ppt课件定义反应过程种类应用8.3形状记忆高分子材料24ppt课件记忆高分子材料应力记忆高分子材料形状记忆高分子材料体积记忆高分子材料色泽记忆高分子材料25ppt课件利用结晶或半结晶高分子材料经过辐射交联或化学交联后具有形状记忆效应先决条件：高弹形变，分子构象分类：热致感应型；光致感应型；电致感应型；化学感应型形状记忆高分子材料26ppt课件热致形状记忆反应过程T.Ohkietal.Composites:PartA351066,2004,1065–107327ppt课件热致形状记忆高分子种类聚烯烃类：耐高温耐腐蚀场合聚酯类：耐热、耐化学药品-医用聚氨酯类：建筑医学28ppt课件热致形状记忆高分子的应用医疗器材-固定创伤部位的器材加热安装冷却固定加热脱下29ppt课件医疗器材-手术缝合线A.,LendleinandR,RobertL.Science,2002,296,1673-1676.30ppt课件热致形状记忆高分子的应用异径管接合材料---热收缩管31ppt课件包装材料

变形物的复原，如