杨兵1,丁霞1,徐钧2,李烨3,谷瑞2,张会1,侯昭升2
YANG Bing1, DING Xia1, XU Jun2, LI Ye3, GU Rui2, ZHANG Hui1, HOU Zhaosheng2
摘要: 本研究通过动态共价二硫键/非共价氢键协同交联策略构建了自愈合聚氨酯水凝胶。主要以合成的四官能度3,3'-二硫基双丙烷-1,2-二醇为交联剂对聚乙二醇基聚氨酯预聚物进行扩链固化,经溶剂置换法获得聚氨酯水凝胶(SPUG),并通过冷冻干燥得到相应的干胶(DSPUG)。对凝胶(或干胶)的理化性能进行详细的研究,结果表明DSPUG具有优异的热稳定(T5% > 250 ℃)和远低于室温的玻璃化转变温度(< 0 ℃);随着二硫键含量的增加,水凝胶的表面亲水性和平衡溶胀率逐渐降低,保水性能力增强。力学测试表明SPUG 呈现弹性形变,具有优异的拉伸、压缩韧性和压缩抗疲劳性能,交联度适中的SPUG-II的最大拉伸强度、断裂伸长率、断裂韧性和90%形变压缩强度分别达112.2 kPa,459.4%,267.6 kJ/m3和302.8 kPa。动态键赋予SPUG多重响应性:在50 ℃下自愈合2 h的自愈合效率高于90%;氧化还原刺激可实现凝胶-溶胶可逆转变。MTT法实验证实72 h后的细胞增殖率大于80%,展现出良好的细胞相容性。该水凝胶具有优异的力学性能、凝胶-溶胶可逆转变、高效的自愈合性能、良好的细胞相容性,在医用材料领域展现出较高的应用前景。
中图分类号:
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