溫敏性水凝膠的合成及相變機理.pdf

1、水凝膠是一種輕度交聯(lián)的高分子材料，能在水或體液中溶脹但不能溶解。它們由物理化學(xué)鍵合的三維網(wǎng)絡(luò)的聚合物鏈構(gòu)成，能被水分子部分溶劑化。智能水凝膠是對外界刺激如溫度、pH值、電場等產(chǎn)生敏感響應(yīng)性行為的一類水凝膠。溫敏性水凝膠是目前研究最多的水凝膠。聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)具有溫敏性，其低臨界溶解溫度(LCST)在32℃左右，可以廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)的識別、藥物控制釋放、組織工程支架材料和酶的固定化等領(lǐng)域。
　　在本論文中，為了

2、進一步研究PNIPAAm的性質(zhì)，在水凝膠骨架中加入了親水性的單體丙烯酸(AA)、疏水性的單體丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸丁酯(BA)以及天然高分子產(chǎn)物海藻酸鈉(SA)，合成了一系列的復(fù)合水凝膠，分別考察了共聚單體(或互穿材料)對水凝膠的溫度敏感性、pH敏感性、飽和溶脹性能、溶脹/退溶脹動力學(xué)的影響，完善智能水凝膠的功能特性。
　　1、對水凝膠溫敏性的研究中，N-馬來酰化殼聚糖交聯(lián)劑的用量和SA的加入對水凝膠的低臨界溶解溫度(LCST

3、)沒有顯著影響。
　　2、聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)[P(NIPAAm-co-AA)]水凝膠的LCST值在34～39℃，隨著NIPAAm/AA摩爾比的增加，其I+CST值由34℃增加到39℃。
　　3、聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸乙酯)[P(NIPAAm-co-EA)]水凝膠和聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸丁酯)[P(NIPAAm-co-BA)]水凝膠隨著NIPAAm/EA和NIPAAm/BA摩爾比

4、的增加，其LCST值逐漸減小。
　　4、PNIPAAm、P(NIPAAm-co-AA)、P(NIPAAm-CO-EA)和P(NIPAAm-co-BA)水凝膠的溶脹速率隨著緩沖溶液pH值的增大呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢，即在酸、堿緩沖溶液中飽和溶脹率較大，在中性和接近中性的緩沖溶液中較低。SA/PNIPAAm半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠的pH敏感性明顯不同，其溶脹率的最低點由中性環(huán)境移到了酸性環(huán)境中。
　　5、在25℃的蒸餾水中，所有水凝膠