Page 123 - 《精细化工》2021年第3期
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第 3 期 姚 周，等: 聚氨酯-Ch 水凝胶的制备及其作为伤口敷料的性能 ·543·
过量未反应的 CMCh 由于亲水基团与水的氢键化作
用破坏了水凝胶内部的致密结构。
2.5 SEM 分析
用冻干样品横截面的形貌来研究所制备 DPU-
Ch 水凝胶的内部形态，结果见图 5。
图 3 DPU-Ch 水凝胶的保水性能随时间变化曲线
Fig. 3 Weight retention capacity of DPU-Ch hydrogels
changing with time
当 CMCh 添加量为 6%时，过量未反应的 CMCh
由于亲水基团与水的氢键化作用破坏了水凝胶内部
的致密结构，导致水蒸发速率增加。与已报道文献
相比（席夫碱键较弱的相互作用使水凝胶具有较低
的交联度,凝胶内部 200 µm 的疏松大洞网络使其保
水性能较差，24 h 失水率在 75%以上 [10,21] ），可能是
由于聚氨酯/聚丙烯酰胺的引入提升了凝胶的交联
度，使得 DPU-Ch 水凝胶具有相对较好的保水能力。
2.4 水凝胶压缩力学性能分析
a—DPU-Ch0；b—DPU-Ch2%；
基于水凝胶的伤口敷料应具备一定的力学性能 c—DPU-Ch4%；d—DPU-Ch6%
以满足使用要求，因此需要进行力学性能测试。席夫 图 5 DPU-Ch 水凝胶的 SEM 图
碱水凝胶通常稳定性和机械性能较差，聚氨酯/聚丙 Fig. 5 SEM images of DPU-Ch hydrogels
烯酰胺的引入可以提升凝胶的稳定性和力学性能 [11] 。
如图 5 所示，可以观察到 DPU-Ch0 水凝胶具有
图 4 为 DPU-Ch 水凝胶的应力-应变曲线。如图 4 所
光滑的骨架结构，并且在其上散布有大量的微孔，
示，随着 CMCh 含量的增加，压缩强度呈增大的趋
水凝胶内部形成了连续且均匀的网络结构。随着
势，当 CMCh 添加量为 4%时，压缩强度达到 0.7 MPa，
CMCh 的含量从 0 增加到 4%，CMCh 与聚氨酯互穿
水凝胶压缩强度的增加可能是由于 CMCh 大分子链 网络的缠结以及 CMCh 席夫碱的形成使交联度增
与聚氨酯链的缠绕，以及 CMCh 与聚氨酯分子链上 加，导致凝胶的形态发生变化，凝胶由疏松的大孔
的醛基进行席夫碱反应提升了体系的交联度 [22] 。 网络向致密的多孔结构转变，凝胶内部出现微孔的
直径更小、数量更多。CMCh 的含量增加到 6%，过
量的 CMCh 破坏了水凝胶内部的致密结构，使其内
部出现一定的松散大孔网络。
2.6 抗菌性能分析
DPU-Ch 水凝胶的抗菌活性采用琼脂扩散法来
表征 [18] 。水凝胶对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌
（S.aureus）和革兰氏阴性菌大肠杆菌（E.coil）的
抗菌效果如图 6 所示，其中左图为覆盖凝胶的培养
基图，右图为揭下凝胶后的培养基图。从图 6 看出，
所有 DPU-Ch 水凝胶覆盖周围均没有出现抑菌圈，
图 4 不同 DPU-Ch 水凝胶的压缩曲线 表明 DPU-Ch 为非溶出型抑菌水凝胶。揭下水凝胶
Fig. 4 Compression curves of different DPU-Ch hydrogels
后观察到，DPU-Ch0 水凝胶下有少量的细菌繁殖，
这与已报道文献相比（CMCh 通过席夫碱反应 说明 DPU-Ch0 本身具有一定的抑菌效果。
形成的水凝胶通常具有弱的机械性能，压缩强度不 随着 CMCh 的加入，DPU-Ch2%凝胶下几乎无
到 0.5 MPa） [23-24] ，压缩强度得到改善。当 CMCh 细菌繁殖，表明 DPU-Ch2%水凝胶对金黄色葡萄球
添加量为 6%时水凝胶压缩强度有所下降，这是由于 菌和大肠杆菌有良好的抑菌能力。随着 CMCh 添加
