PNIPAM水凝膠微球的制備及其應(yīng)用初探.pdf

1、本論文采用N-異丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide，NIPAM)單體為原料，以N，N'-甲義雙丙烯酰胺(N，N’methylenebisacrylamide，BIS)為交聯(lián)劑通過(guò)乳液聚合法制備了響應(yīng)速率較快的聚(N-異丙基丙烯酰胺)(Poly(N-isopropylacrylamide)，PNIPAM)水凝膠微球，并研究了它的快速響應(yīng)溫度敏感特性和濃度改變引起的相態(tài)變化等性質(zhì)。制備的PNIPAM水凝膠微球分別采用傳

2、統(tǒng)蒸餾水透析法和高電場(chǎng)透析法兩種方法透析純化，通過(guò)兩者的比較，得山高電場(chǎng)透析法不僅透析耗時(shí)短，而且最終獲得的水凝膠微球單分散性更良好，在以后的實(shí)驗(yàn)中均采用高電場(chǎng)透析法。 通過(guò)光散射粒徑分析，測(cè)得不同溫度下PNlPAM水凝膠微球的粒徑，獲得了低臨界溶解溫度(Lower Critical Solution Temperature，LCST)，并且通過(guò)100℃高溫干燥后加水恢復(fù)到原來(lái)溫度、原來(lái)濃度時(shí)，PNIPAM水凝膠微球又表現(xiàn)山溫度

3、敏感性質(zhì)，可見(jiàn)該微球擁有可逆的溫度敏感特性。另外通過(guò)改變外界溫度，水凝膠微球顯示了快速的可逆顏色變化，15℃時(shí)的彩虹色與55℃時(shí)的乳白色形成了鮮明的對(duì)比。水凝膠微球水溶液濃度的改變也引起了其相態(tài)的變化。 本論文還通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)條什獲得了粒徑可控和LCST可調(diào)的PNIPAM水凝膠微球。通過(guò)比較各組不同條件下制備的水凝膠微球，得到了在50～600 nm范同內(nèi)粒徑可以調(diào)控的PNIPAM水凝膠微球，并且將各組在動(dòng)態(tài)光散射儀器上測(cè)量它們的

4、溫敏曲線和LCST，獲得了LCST、可以調(diào)控的水凝膠微球。另外，在某些條件下制備的水凝膠微球通過(guò)高電場(chǎng)透析法后還獲得了類(lèi)網(wǎng)狀物，這種類(lèi)似網(wǎng)狀物主要通過(guò)共價(jià)鍵連結(jié)成。 通過(guò)堿水解獲得了pH敏感的水凝膠微球，并研究其pH敏感特性。研究表明，在pH為7.2～8.0區(qū)間時(shí)整個(gè)系統(tǒng)散亂強(qiáng)度變大，粒徑突變。 由于PNIPAM水凝膠微球具有特定的不尋常NaCl誘導(dǎo)相變現(xiàn)象，同時(shí)也可以測(cè)得生理鹽水敏感特性，因此采用Na<'+>、Cl<

5、'1>為代表離子，測(cè)得在不同濃度PNIPAM水凝膠微球溶液下，導(dǎo)致水凝膠微球相變的NaCl溶液臨界濃度。另外還獲得了在高濃度NaCl溶液中，PNIPAM水凝膠微球喪失溫度敏感特性，而在低濃度下依然有溫敏特性。 本論文中還制備了模擬人體體液(Simulated Body F1uid，sBF)，并研究了PNIPAM水凝膠微球在不同濃度的SBF溶液中的溫度敏感特性。 PNIPAM水凝膠微球具有快速響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，并且其低臨界溶解