久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

內(nèi)容概要：

將含有丙烯酰胺（AM）的瓊脂糖水凝膠（物理交聯(lián)）涂覆在透明無孔的CA薄膜的一側(cè)，紫外線照射30分鐘后，PAM與瓊脂糖即可形成雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠并牢固地附著在CA膜上，剝離韌性高達(dá)3500 J m−2。值得注意的是，CA膜表面沒有經(jīng)過任何化學(xué)或物理上的預(yù)處理，所以CA膜與PAM-瓊脂糖水凝膠之間一定存在某種相互作用。隨后，作者分別研究了PAM水凝膠、瓊脂糖與CA膜之間的粘附強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)PAM是促成PAM-瓊脂糖水凝膠與CA膜緊密粘附的主要因素，新的問題出現(xiàn)了，為什么PAM和CA之間能實(shí)現(xiàn)緊密粘附呢？

圖1、水凝膠與CA膜通過紫外曝光粘附，粘附在CA膜上的3種水凝膠顯示出不同的剝離韌性。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)先制備的PAM-瓊脂糖水凝膠與CA膜之間的親合力很弱。也就是說，只有AM在CA膜表面聚合時(shí)，形成的水凝膠才具有優(yōu)異的粘附性能。將CA薄片分別浸泡在水、Irgacure-2959、AM和PAM溶液中，CA膜均發(fā)生溶脹，將溶脹的CA膜凍干，剩余的質(zhì)量即代表CA溶脹時(shí)對(duì)Irgacure-2959、AM和PAM的吸收量，從圖3b中可以看到，CA膜對(duì)AM單體的吸收遠(yuǎn)高于Irgacure-2959和PAM，SEM和EDS表征進(jìn)一步證實(shí)PA在CA膜中呈均勻分布。

隨后，將CA膜置于不濃度的AM溶液中進(jìn)行溶脹，發(fā)現(xiàn)CA膜對(duì)AM的吸收度與溶液中AM的含量成正比。根據(jù)觀察結(jié)果，可將CA膜在AM溶液中的溶脹過程視為固（CA）-液（水溶液）萃取，該過程的分布系數(shù)為4.10。如此高的分布系數(shù)說明AM與CA之間存在較強(qiáng)的分子間相互作用，那這一作用到底是什么呢？

為探究AM與CA膜的分子間相互作用，將乙酰化程度不同的CA膜置于20%（w/w）的AM溶液中進(jìn)行溶脹，發(fā)現(xiàn)盡管乙酰化程度較高的CA更疏水，但丙烯酰胺與CA膜重復(fù)單元的摩爾比幾乎保持不變，即CA膜對(duì)AM的吸收能力與乙酰基的數(shù)量無關(guān)。作者提出AM與CA膜之間的親和性來源于氫鍵作用（O···H···N），乙酰化程度不同時(shí)，氫鍵受體的數(shù)量并未改變，這很好地解釋了為什么不同乙酰化程度的CA膜提取AM的能力相似，聚丙烯酸鈉水凝膠很難粘附在CA膜上這一結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)了氫鍵的存在。在AM溶液中，AM中的氨基易與CA骨架上羥基和羧基中的氧原子形成氫鍵，這些進(jìn)入CA膜中的AM，聚合形成PAM后，就會(huì)與纖維素鏈糾纏在一起，即PAM-瓊脂糖水凝膠與CA膜的粘附機(jī)制是纏結(jié)（entanglement）。

圖2、（a）低乙酰化程度和高乙酰化程度的CA膜在AM溶液中浸泡前后的圖像。（b）CA膜溶脹前后質(zhì)量比（紅色）及干燥后與原始CA膜的質(zhì)量比（藍(lán)色）。AM濃度（c）和CA膜乙酰化程度（d）不同時(shí)，溶脹的CA膜中AM與CA膜重復(fù)單元的摩爾比。（e）CA上氧原子的約束靜電勢(shì)（RESP）。（f）CA膜乙酰化程度不同時(shí)CA膜中具有弱電負(fù)性和強(qiáng)電負(fù)性的氧原子數(shù)目。（g）CA膜中AM分子的富集機(jī)制。

如圖3所示，為檢測(cè)AM和瓊脂糖濃度對(duì)粘附性的影響，對(duì)PAM-瓊脂糖水凝膠和CA膜進(jìn)行了180°的剝離試驗(yàn)，根據(jù)水凝膠在CA膜上的殘留模式可將剝離情況分為3種：水凝膠粘附失效（case 1）、部分界面粘附失效（case 2）、界面粘附失效（case 3）。隨著AM濃度增加，界面剝離強(qiáng)度也隨之增加，這是因?yàn)锳M聚合后界面產(chǎn)生了更多的“錨點(diǎn)”，即與CA膜的纏繞增加。相反，若增加水凝膠配方中瓊脂糖的比例，水凝膠的粘附能力則會(huì)減弱，因?yàn)榄傊桥cAM間形成的氫鍵會(huì)阻止AM向CA擴(kuò)散。

圖3、（a）水凝膠粘附過程示意圖。（b）水凝膠與CA膜粘附失效的三種模式。（c）AM和瓊脂糖濃度對(duì)粘附性的影響。

圖4a展示了一個(gè)對(duì)任意固體表面都具有可逆粘附能力的水凝膠膠帶，它由水凝膠層、CA層、丙烯酸酯粘合劑和背襯組成。在一條連續(xù)的裝配線上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三種不同厚度的水凝膠膠帶的大規(guī)模制備——體相水凝膠（厚）、水凝膠涂層（中等）和水凝膠刷（薄）。這些可逆的水凝膠膠帶能粘附在不同的固體表面，如橡膠、塑料、金屬、玻璃、木材和皮膚，且分離后不會(huì)留下殘留物。目前，本文已成功實(shí)現(xiàn)該水凝膠膠帶在高熱警報(bào)、散熱和作為超聲耦合物時(shí)的幾種應(yīng)用。

圖4、可逆水凝膠膠帶的制備。（a）水凝膠膠帶的組成。（b-c）3種不同厚度的水凝膠膠帶。（d-g）不同尺寸和厚度的水凝膠膠帶實(shí)物。（h-m）水凝膠膠帶對(duì)不同表面的可逆粘附。

總結(jié)：本文發(fā)現(xiàn)、研究和解釋了PAM水凝膠與CA膜間粘附異常牢固的現(xiàn)象（氫鍵）。這種牢固粘合的雙層結(jié)構(gòu)使水凝膠涂層能適應(yīng)關(guān)節(jié)的機(jī)械操作，不會(huì)出現(xiàn)背襯的脫離或分層。基于這一優(yōu)勢(shì)，將CA膜另一側(cè)涂覆壓敏性丙烯酸酯膠粘劑即可得到一種能可逆粘附的水凝膠膠帶。該膠帶不僅克服了水凝膠涂層與任意固體表面粘附困難的瓶頸，還具有成本低、綠色制造、操作方便、粘附性好和無殘留物等優(yōu)點(diǎn)，是一次性醫(yī)療材料的理想選擇之一。