温度与pH敏感性大孔聚P（NIPAM-co-MAA）水凝胶的制备及性能研究.pdfVIP

学兔兔 第43卷 第 11期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．43 No．1l 2014年 11月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry NOV．2014 温度与pH敏感性大孔聚P(NIPAM—CO—MAA)水凝胶的 制备及性能研究 张海花，徐 阳，周颖梅 (徐州工程学院化学化工学院，江苏 徐州 221018) 摘 要：以乙醇水溶液作为反应介质，成功制备了温度与pH快速响应性聚 (N．异丙基丙烯酰胺．CO．甲基丙烯酸) [P(NIPAM—CO—MAA)]水凝胶 ，研究了乙醇水溶液的浓度对凝胶性能的影响。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、 测溶胀比对凝胶性能进行了表征。结果表明，凝胶具有相同的化学组成与结构，但具有不同的微观形态；当乙醇浓 度为30％～80％时，凝胶的溶胀率和退涨率随着反应介质中乙醇浓度的增加而增加。所制备的凝胶表现出较强的温 度与pH敏感性以及较快的去溶胀速率。 关键词：光聚合；N．异丙基丙烯酰胺 ；甲基丙烯酸；pH敏感性 中图分类号：0648．17 文献标识码 ：A 文章编号：1671-9905(2014)11-0016-04 智能水凝胶是对外界刺激如温度、pH值、光、 凝胶，研究了氯化钠水溶液的浓度对凝胶性能的影 离子强度、磁场和电场等能产生敏感响应行为并通 响。ZhangXianzheng、ChengSixue等 删分别以水 过 自身体积的膨胀或收缩来响应外界刺激的一类水 与四氢呋喃的混合溶剂、NaC1水溶液为反应介质， 凝胶 】。聚(N一异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)类水 合成了大孔PNIPAM水凝胶，研究了反应介质的组 凝胶是 目前研究得较为广泛的智能物质(Intelligent 成对凝胶性能的影响。 ma—terials)。PNIPAAm均聚水凝胶在 32℃附近能 本文采用不同浓度的乙醇溶液作为反应介质， 发生可逆的非连续体积相转变 [2】，这一特性已被用 以N，N’．亚 甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂，安息 于药物缓释 f3】、酶反应控制 等领域。而其单一的 香双甲醚作为光引发剂，紫外光照下，使NIPAM与 温度响应性限制了它在一些特殊领域如生物传感 单体MAA共聚，制备了温度与pH快速响应性聚 器、微机械等方面的应用。通过引入一COOH5[】、一NH， (N．异丙基丙烯酰胺一co一甲基丙烯酸)[P(NIPAM．co． 等易离子化基团可使共聚凝胶具有温度及pH值双 MAA)1水凝胶，探讨了该凝胶的形成机理，研究了不 重敏感性。但是传统的制备方法所得的共聚凝胶溶 同浓度的乙醇溶液对凝胶性能的影响。 胀速率依然不理想。提高水凝胶的响应速率是高分 1 实验 子水凝胶研究和开发的一个重要课题，其中最常见 的课题是制备大孔凝胶 [6]。制备大孔凝胶的方法主 1．1主要试剂与仪器 要有冷冻 一干燥法 、模板法 、相分离法 、生孑L剂 N．异丙基丙烯酰胺 (NIPAM，AR)，甲基丙烯酸 法等。张建涛等 以PEG400、PEG1000、PEG6000 (MAA，AR)，安息香双甲醚(BDK，AR)，N，N’．亚 甲 为成孑L剂，合成了一系列聚(N一异丙基丙烯酰胺一co． 基双丙烯酰胺(BIS，AR)，其余试剂均为分析纯。实 丙烯酸)水凝胶，研究了成孑L剂分子量和数量对凝 验用水为 自制蒸馏水。 胶性能的影响。薛玉华、赵文元 以不同浓度的氯 DZF6020型真空干燥箱，FA1004型 电子天