基于泡沫聚合法研究溫度敏感性水凝膠的制備及動力學(xué).pdf

1、聚(N-異丙基丙烯酰胺) (PNIPAAm) 是一種典型的溫度敏感水凝膠，但是，PNIPA 凝膠的相變溫度不能滿足人體37 ℃的使用要求，將丙烯酸(Aac)、丙烯酰胺等親水性單體引入凝膠骨架可以提高其相轉(zhuǎn)變溫度。對于一些特殊的應(yīng)用，如大分子藥物的控制釋放,要求凝膠有較大的孔徑,有利于大分子藥物的負載和釋放。因此可以利用超大孔水凝膠（superporous hydrogel,SPH）具有快速的溶脹速率的特點制備超大孔溫敏水凝膠。泡沫分散聚

2、合法是近年來發(fā)展起來的一種制備SPH的方法。本文利用泡沫分散聚合法制得聚(N-異丙基丙烯酰胺co-丙烯酰胺)(P(NIPA-co-AM)超大孔溫敏水凝膠，對泡沫分散聚合法聚合工藝的各影響因素，進行了詳細的考察和總結(jié)。利用比值導(dǎo)數(shù)紫外分光光度法對泡沫分散聚合動力學(xué)進行研究，考察了APS濃度、TEMED濃度、AM的濃度和AA的濃度對轉(zhuǎn)化率和聚合速率的影響，按Mayo-Lewis積分法求得了相應(yīng)的競聚率。以聚乙烯醇（PVA）為第二聚合物網(wǎng)絡(luò)單

3、體，采用冷凍-融溶法引入semi-IPN網(wǎng)絡(luò)改善SPH的機械性能，制備了PVA-(P(NIPA-co-AM)半互穿網(wǎng)絡(luò)型超大孔溫敏水凝膠。研究該水凝膠的結(jié)構(gòu)以及凝膠組成對凝膠溶脹性能的影響，并且探討凝膠組成對凝膠強度的影響。通過兩種載藥方式對上述凝膠進行藥物模擬吸附釋放實驗，研究了溫度、pH對(PVA-(P(NIPA-co-AM))水凝膠的吸附及釋放的影響，對超大孔凝膠的釋藥性進行了初步研究。主要研究結(jié)果及內(nèi)容如下：
　　 ⑴泡

4、沫分散法制備P(AA-AM)SPH的最佳條件是：引發(fā)劑用量為0.8％，交聯(lián)劑用量為0.6％，NaHCO3的用量為30％，鹽酸用量為0.55mol/L，冷凍干燥，所得材料可以維持良好的多孔結(jié)構(gòu)，在5min內(nèi)可達到溶脹平衡。
　　 ⑵聚合反應(yīng)速率隨著APS、TEMED濃度的增加而加快，形成類似沉淀聚合的反應(yīng)；而隨著AM、AA濃度的增加，體系的自由基受阻嚴重，反應(yīng)隨之減緩。APS/TEMED引發(fā)AM/AA泡沫分散聚合的速率方程為，是一

5、種高效快速的聚合方法。單體AM和AA的競聚率r1=0.906、r2=0.916，本反應(yīng)屬非理想共聚。
　　 ⑶當PVA含量低于0.075g時，隨PVA含量的增加，平衡溶脹度也逐漸增加，溶脹速率也逐漸提高，在5min內(nèi)達到溶脹平衡，退溶脹速率也逐漸加快。但是當PVA含量大于0.075g時，由于出現(xiàn)了微晶現(xiàn)象，體系的相變受到限制，平衡溶脹度、溶脹速率急劇下降，退溶脹速率也平緩。PVA和AM用量的增加均會對干凝膠和濕凝膠的抗壓縮性能產(chǎn)