激光光散射研究聚(N-异丙基丙烯酰胺)单链及其智能凝胶微球在水中的相变(上)

利用静态和动态光散射相结合的方法系统地研究了单根聚（Ｎ－异丙基丙烯酰胺）（ＰＮＩＰＡＭ）线性长链在无规线团（ｃｏｌｉ）和蜷曲球（ｇｌｏｂｕｌｅ）两个状态之间的转变和球形ＰＮＩＰＡＭ微凝胶的体积相变。首次在实验上证明，一根均聚物长链可以蜷曲成一个稳定的蜷曲单链球以及在无规线团和蜷曲球两个状态之间存在着两个热力学稳定态：皱缩的线团和融化的蜷曲球。另外，无规线团到蜷曲球的动力学研究结果否定了蜷曲球内存在高度链缠结的假说。作者的结果还显示，在完全蜷曲的单链球和收缩的微凝胶的流体力学体积内仍分别含有６６％和７０％的水。通过研究微凝胶与表面活性剂的相互作用，作者提出了与疏水作用不同的新的溶涨和收缩的机理。同时，作者利用核磁共振（ＮＭＲ）首次直接观察到既使在远低于临界胶束浓度时，表面活性剂分子也可在凝胶网络中形成胶束。通过比较单链和微凝胶收缩的差异，作者发现近年来观察到的大块凝胶的所谓的非连续体积变化并不是源于理论上所预测的非连续体积相变，而是由于内部不均匀收缩引致的内部应力同剪切模量之间的相互作用引起的。