聚N-异丙基丙烯酰胺-纳米SiO2复合水凝胶的合成及溶胀性能.pdfVIP

第4期 高分子学报 No．4 2005年8月 AC7IAPOLYMERICASINICA Aug．，2005 聚Ⅳ．异丙基丙烯酰胺／纳米Si02复合水凝胶的合成及溶胀性能。 王云普“ 袁 昆 裴小维 (甘肃省高分子材料重点实验室西北师范大学高分子研究所 兰州 730070) 摘要通过纳米SiO，的表面功能化，在其表面引入乙烯基功能基团，在H20／THF的混合溶剂中，超声分 散后，交联剂Ⅳ，Ⅳ7．亚甲基双丙烯酰胺存在时，于25。C下使其与．7、r．异丙基丙烯酰胺共聚，制得聚Ⅳ．异丙基 丙烯酰胺／纳米Sio，复合水凝胶，并用FT-IR和SEM对产物进行了表征．研究了凝胶的溶胀动力学，消溶胀 动力学和温度敏感性．实验结果表明，纳米SiO：的引入，改善了聚Ⅳ一异丙基丙烯酰胺水凝胶在低温时的溶 胀性能和在高温时对水的释放性能，并讨论了引起这些性能改变的原因． 关键词 聚Ⅳ．异丙基丙烯酰胺，温敏性水凝胶，纳米SiO， 高溶胀状态到消溶胀状态的转变．有关温敏性聚 早在1967年，Scarpa等…就观察到某些线型 丙烯酰胺类聚合物的水溶液具有热敏现象， 合物／无机物纳米复合凝胶的合成及性能研究已 Tanaka旧1发现该类聚合物水凝胶具有温敏性．此有文献报道[7““，但所用无机物多为蒙脱土或无 后对该类聚合物的研究从理论和应用上逐渐深 机盐．为改善PNIPAm凝胶对水的释放性能，本文 入．近年来该类温敏性聚合物凝胶已在药物控制 通过对纳米SiO：粒子的表面功能化，在纳米Si02 释放b1，可循环吸收技术H1，固定化酶bo等领域显 粒子的表面引入乙烯基功能基团，然后在H20／ 示出广阔的应用前景．聚Ⅳ。异丙基丙烯酰胺 THF的混合溶液中使之与J7、r．异丙基丙烯酰胺共 (PNIPAm)水凝胶就是一种典型的温敏性聚合物， 聚，合成了PNIPAM／纳米SiO：复合物水凝胶(合成 其低临界溶解温度为33oC(LCST，约33oC)。61，当 路线见示意式1)，并对水凝胶的温敏性等溶胀性 温度上升到其LCST时，PNIPAm水凝胶会发生从 能进行了研究． Ethanol O-o-si—cH—cH2 ●卜OH+cH2一CH—si+oc2H5)3 Ultrasonic 0 PNIPA／Nano-Si02hydrogel 争。一《砌一cH2+c驴c“_ⅫcH(CH3)z坐里鬻堕坚 ●：Nano-Si02 Scheme1 routeof Synthetic PNIPAm／nano-Si02compositehydrogels (TEMED)，中国医药集团上海化学试剂公司．四 1 实验部分 氢呋喃(THF)，分析纯．无水乙醇，分析纯． 1．1实验原料 1．2纳米SiO：的表面处理 Ⅳ．异丙基丙烯酰胺(NIPAm)，化学纯，美国 按照文献的方法u2|，称取0．5