具有可調(diào)相變的溫敏性納米水凝膠的研究.pdf

1、溫敏性納米水凝膠由于它的溫敏性特征而引起人們的廣泛興趣，目前合成溫敏性納米水凝膠的單體主要是N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)。與離子型單體共聚，N-異丙基丙烯酰胺系列納米水凝膠的相轉(zhuǎn)變溫度增加，這是目前調(diào)節(jié)和提高此類納米水凝膠的相轉(zhuǎn)變溫度的主要方法。而關(guān)于合成高含量(大于15wt％)的強親水性單體的非離子型溫敏性納米水凝膠未見成功報道，原因是高含量強親水性單體導(dǎo)致聚合反應(yīng)沉淀而無法獲得納米水凝膠。
　　 本文發(fā)現(xiàn)，低濃度的引發(fā)

2、劑大大提高合成高含量強親水性單體的非離子型溫敏性納米水凝膠的聚合體系的穩(wěn)定性，首次成功地合成了穩(wěn)定的高達40 wt%強親水性單體N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)的DMA/NIPAAm的納米水凝膠，以及高達25 wt%強親水性單體丙烯酰胺(AAM)的AAM/NIPAAm的納米水凝膠。
　　 本文以NIPAAm為主單體，丙烯酰胺(AAM)和N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)為合成單體，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺(BIS)為交聯(lián)劑，十二烷

3、基磺酸鈉(SDS)為表面活性劑，硫酸銨(APS)為引發(fā)劑，采用乳液沉淀聚合的方法合成高含量的強親水性非離子型溫敏性納米水凝膠P(NIPAAm-co-AAM)和P(NIPAAm-co-DMA)。NIPAAm微凝膠的相轉(zhuǎn)變溫度(VPTT)在32℃左右，隨著AAM或DMA含量的增加其最低臨界相轉(zhuǎn)變溫度也相應(yīng)的升高。
　　 通過改變NIPAAm/AAM單體的配比和引發(fā)劑APS的濃度，對共聚水凝膠P(NIPAAm-co-AAM)進行了研究

4、；通過改變NIPAAm/DMA單體的配比，引發(fā)劑APS的濃度對共聚水凝膠P(NIPAAm-co-DMA)進行了研究。利用動態(tài)激光光散射儀(DLS)研究微凝膠的尺寸和尺寸分布，通過傅里葉紅外光譜儀(FTIR)和核磁共振波譜儀(NMR)對所制備的微凝膠的結(jié)構(gòu)進行了研究，通過紫外，可見光譜儀(UV-vis)對所制備的微凝膠的相轉(zhuǎn)變溫度進行研究。
　　 其研究結(jié)果主要如下：
　　 (1)在0.005 wt% APS引發(fā)劑濃度條件

5、下，成功地合成了25 wt%AAM高含量的非離子型溫敏性納米水凝膠P(NIPAAm-co-AAM)，并發(fā)現(xiàn)隨著AAM濃度的增加，所制備的納米水凝膠的粒徑逐漸增大。當(dāng)引發(fā)劑APS的濃度高于0.005 wt%時，隨著引發(fā)劑APS濃度的增加，所制備出的納米水凝膠越不穩(wěn)定。
　　 (2)在0.005 wt%APS引發(fā)劑濃度條件下，合成的P(NIPAAm-co-DMA)共聚納米水凝膠中DMA的濃度最高可達40wt%，并發(fā)現(xiàn)隨著DMA濃度的

6、增加，所制備的水凝膠的粒徑逐漸增大。當(dāng)引發(fā)劑APS的濃度高于0.005 wt%時，隨著引發(fā)劑APS濃度的增加，所制備出的納米水凝膠越不穩(wěn)定。
　　 (3)通過AFM圖觀測出，所制備的水凝膠為規(guī)則的球形，并且隨著親水性單體濃度的增加所制備的水凝膠的粒徑逐漸增大。
　　 (4)通過NMR和FTIR觀察到，親水性單體的加入使得所制備的水凝膠的結(jié)構(gòu)中親水性基團增加，使其親水性增強。
　　 (5)通過UV-vis觀察到，親