化学复合交联剂配比对凝胶温敏性的影响.pdfVIP

助 锨 财 料 2012年第5期(43)卷 物理 ／化学复合交联剂配比对凝胶温敏性的影响 张青松，高 阳，陈怡婷 ，陈 莉 ，赵义平 (天津工业大学 材料科学与工程学院，中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地 ，天津 300387) 摘 要 ： 采用化学交联剂亚甲基双丙烯酰胺 (MBA) 为更接近 MBA交联凝胶 ，力学性能介于单独采用 和物理交联剂无机纳米黏土硅酸镁锂 (LMSH)复配制 MBA和 Hectorite交联制备的水凝胶之间，且相转变 备聚异 丙基 丙 烯 酰 胺 (PNIPAM)水 凝 胶 。随 m 温度没有发生偏移 。 (MBA)：m(LMSH)的质量 比由 9：l降至为 l：9， 为进一步研究两类不同种类交联剂复配比例对水 水凝胶的透光度和溶胀度增加 。凝胶的 内部形 态取 决 凝胶性能的影响规律 ，我们在先前研究的基础上 ，以国 于交联剂配 比，孔洞尺寸随 IMSH 含量增加 而增加 。 内厂家生产的无机纳米黏土硅酸镁锂 (1ithiummagne～ 当m(MBA)：m (LMSH)的质量 比为 9：1和 1：9 slum silicatehydrate，LMsH)作为物理交联剂 ，采用 4 时 ，温度脉冲响应性最好，但 m(MBA)：m(LMSH)的 种不同复配比例制备 PNIPAM 水凝胶 ，通过称重法 、 质量比为 1：9时凝胶对温度的响应最为敏感，20℃下 差示扫描量热法 、扫描 电镜和动态机械分析法初步研 的储 能模量最高。DSC 结果表 明体积相转变温度 究所得水凝胶的内部形态 、(消)溶胀行为、相转变行 (VPTT)均在 33。C左右，但 VPTT 范围随 LMSH 含 为、脉冲响应性和力学性能，确定最佳复配 比，并根据 量增加而窄化 。 研究结果推测了两类交联剂在凝胶基体中的作用。 关键词 ： 水凝胶 ；硅酸镁锂；亚 甲基双丙烯酰胺 ；异丙 2 实 验 基丙烯酰胺 ：温度敏感性 中图分类号 ： X703．1；0648．17 文献标识码：A 2．1 化学 ／物理复配交联水凝胶的制备 文章编号：1001—9731(2012)05—0558～06 根据表 1，采用文献 [12，l3]方法制备 4种不 同 MBA和 LMSH复配 比例的水凝胶。即磁力搅拌和氮 1 引 言 气 保 护 下，将 NIPAM、MBA 和 LMsH ((Mg、 具有温度敏感性 的聚 (N一异丙基丙烯酰胺)(poly Li)sSiO。(OH)z·4HO)依次溶于 10mL去离子水 (N—isopropylacrylamide)，PNIPAM)水凝胶 由于在组 中直至混合溶液呈透 明状 ，然后降温至 4℃并保持 织工程 、化工分离 、生物传感和药物控制释放等方面具 30min，依次加入引发剂过硫酸铵 (APS)和催化剂 N， 有潜在的应用前景而备受关注 。以亚甲基双丙烯 N，N’N’。四甲基乙二胺 (TEMED)，将混合反应液倒 酰胺 (N，N methylene—bis—crylamide，MBA)等含有双 人玻璃模具 中，(2O±2)℃下反应 48h。 烯烃的化合物作为化学交联剂制备的PNIPAM 水凝 表 1 MBA和 LMSH 交联水凝胶的投料 比 胶存在机械性能差、易碎、响应速率慢和透明度低等缺 Table1Feed compositionsofNCP hydrogelscross— 点，而以无机纳米黏土 (如锂皂石 ，hectorite)作为物理 linkedbyMBA andLMSH 交联剂制备 的纳米复合水凝胶具有高透明度 、高溶胀