智能性共聚物水凝胶P（AM—NaA）相转变的研究

本文用＾６０Ｃｏ－γ射线辐射合成了聚（丙烯酰胺－丙烯酸钠）Ｐ（ＡＭ－ＮａＡ）智能性共聚物水凝胶，并用ＦＴＩＲ对共聚物进行了表征。着重研究了水凝胶在丙酮－水介质中的溶胀和收缩速率、溶胀平衡时间及体积相转变特性。     

P（DMAA-co—AM）水凝胶制备及其固定a-淀粉酶研究

采用氧化还原引发体系,水溶液聚合法制备P（DMAA-co-AM）水凝胶,并以其作为载体固定a-淀粉酶。采用单一变量法研究交联剂（N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺）用量、引发剂（过硫酸铵）用量、单体浓度和单体配比对凝胶性能的影响。以水凝胶的最大平衡溶胀度为指标,得出制备P（DMAA-co-AM）水凝胶的优化条件：交联剂用量为0．3％,引发剂用量为0．6％,单体浓度为20％,N,N’-二甲基丙烯酰胺与丙烯酰胺的摩尔比为2：1。在优化条件下,采用原位聚合法固定a-淀粉酶,测定不同单体配比的P（DMAA-co-AM）水凝胶固定化a-淀粉酶的活性。     

N-异丙基丙烯酰胺温度敏感性水凝胶相转变动力学研究及其应用

研究指出表观二级动力学方程可以很好地描述N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的溶胀和消溶胀动力学.即溶胀动力学方程为dR/dt=k_1(R_e-R)~2,消溶胀动力学方程为-dR/dt=k_c(R-R_e)~2.把这种水凝胶用于分离高分子水溶液时可引入“单位溶张比分离循环的合理时耗”这样一个参量.它根据溶胀和消溶胀过程中的起始溶胀比、平衡溶胀比、表观溶胀动力学常数和表观消溶胀动力学常数求出.具体公式为△t_1(T_s,T_c)=2/[R_c(T_s)-R_0(T_s)]~2k_s(T_s)+15/[R_0(T_c)- R_s(T_c)]~2k_c(T_c)~(1/2)在理想情况下,分离过程的“总合理时耗”与△t_1成正比,比例系数为分离过程中的除水总量与干凝胶用量的比值,即△t_r=W_W/W_G·△t_1.当根据二个动力学方程求得的总时耗计算值处于(0.9△t_r,1.1△t_r)范围内时,表明所选干凝胶用量和循环溶胀比区段均合适.     

聚(4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯-co-丙烯酸)水凝胶的溶胀动力学以及温度敏感性研究

通过分子结构设计, 合成了疏水性单体4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯(AAEA), 并以该单体与丙烯酸(AA)进行自由基溶液共聚, 制备了P(AAEA-co-AA)新型温度敏感性水凝胶. AAEA的¹H NMR及FT-IR分析表明, 该单体主要以烯醇式结构存在; P(AAEA-co-AA)的FT-IR分析发现, PAAEA与PAA之间存在较强烈的氢键作用, 使得AAEA烯醇异构体中的C—O伸缩振动吸收峰移向了低波数处. 对冷冻干燥后凝胶的电镜分析发现, 当AAEA用量较高时, 由于凝胶内部分子链段的疏水聚集, 各部分溶胀度以及溶胀速度不均一而使得凝胶表面粗糙不平. 采用DSC对凝胶的体积相转变进行了研究, 结果表明, 该水凝胶的体积相转变温度(VPTT)在48.2至61.8 ℃之间, 并且随着AAEA用量的减小, 凝胶的VPTT逐渐增加. 对该新型温度敏感性水凝胶在去离子水中的溶胀动力学研究发现, 当AAEA用量高于4.6 g时, 凝胶属于Fick凝胶; 反之凝胶则属于非Fick凝胶. 该水凝胶在去离子水中具有良好的温度敏感性, 当外界温度低于VPTT时, 凝胶能保持溶胀状态; 而当外界温度高于VPTT时, 凝胶的平衡溶胀度迅速下降, 表现为温度敏感性. 进一步研究发现, 凝胶组成不仅会影响凝胶的VPTT, 而且会影响凝胶温度敏感性的强弱.     

非水凝胶原位聚合制备Tb(OPri)3 掺杂的P(MMA-co-St)共聚物的研究

将三异丙氧基铽[Tb(OPr^i)3]直接掺入甲基丙烯酸甲酯(MMA)与苯乙烯(St)的混合单体中，混匀后会立即形成白色凝胶体，通过原位聚合后即获得掺杂Tb(OPr^i)3的P(MMA-co-St)共聚物。采用FT-IR，DMTA，TG，FS，ESEM等手段对其进行表征。FT-IR分析表明，共聚物中Tb^3 离子与羰基和苯环间存在着配位作用；MMA与St主要以交替共聚为主。DMTA，TG表明，Tb(OPr^i)3的掺入，使共聚物的玻璃化温度下降、贮能模量和耐热性能提高。FS分析表明，当Tb含量为1．0％时，共聚物在381nm处发射宽而强的荧光，其强度约是纯P(MMA-co-St)的14倍，同时在489，544，584nm处发射很强的Tb^3 离子^5D4→^7F6，^5D4→^7F5，^5D4→^7F4跃迁的特征荧光。ESEM表明，共聚物呈现交联网络状的微观形貌，未见聚集体，Tb^3 离子在体系中是均匀分布的。     

快速温度敏感聚（N—异丙基丙烯酰胺—co—丙烯酰胺）水凝胶 …

于４８℃下制备快速温度敏感聚水凝胶,其在室温具有较大的平衡溶胀率。通过改变丙烯酰胺的含量可以调节水凝胶的较低临界溶解温度。     

N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺热敏凝胶的溶胀特性

制备并表征了N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺热敏凝胶(NIPAm-Am),研究了单体配比、引发剂、交联剂用量和温度对其溶胀特性的影响。结果表明：NIPAm-Am热敏凝胶是由亲水和疏水基团组成的非晶高聚物。mAm／mNIPAm越大,凝胶的平衡溶胀率越大;增加交联剂的用量,凝胶的溶胀率减小,当引发剂的质量分数为0．008时溶胀率达最大值;温度的增加会使凝胶的溶胀率减小,在相转变温度时,溶胀率的变化最大。     

浊度法表征温敏性微凝胶体积的相转变行为

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、甲基丙烯酸(MAA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,制备了温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)和具有温度、pH敏感性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)(PNIPAM-MAA)微凝胶。通过测定不同温度和pH条件下微凝胶浊度变化,表征微凝胶的温度及pH敏感性,描述了NaCl浓度和pH对微凝胶体积相转变温度的影响。同时,测定了微凝胶的临界聚沉浓度及临界絮凝温度,表征了微凝胶的稳定性,讨论了影响微凝胶的稳定性因素。     

温敏凝胶体积相转变温度的压敏性

温敏凝胶体积相转变温度的压敏性钟兴，王宇新，王世昌（天津大学化学工程研究所，天津，３０００７２）金曼蓉（天津第二医学院药学系，天津，３００２０３）关键词Ｎ－烷基丙烯酰胺凝胶、体积相转变、温度敏感性、压力敏感性环境敏感性凝胶（交联聚合物）在生化分离、固...     

P(DMAA-co-AM)水凝胶制备及其固定α-淀粉酶研究

采用氧化还原引发体系,水溶液聚合法制备P(DMAA-co-AM)水凝胶,并以其作为载体固定α-淀粉酶。采用单一变量法研究交联剂(N,N’-亚甲基双丙烯酰胺)用量、引发剂(过硫酸铵)用量、单体浓度和单体配比对凝胶性能的影响。以水凝胶的最大平衡溶胀度为指标,得出制备P(DMAA-co-AM)水凝胶的优化条件:交联剂用量为0.3%,引发剂用量为0.6%,单体浓度为20%,N,N′-二甲基丙烯酰胺与丙烯酰胺的摩尔比为2∶1。在优化条件下,采用原位聚合法固定α-淀粉酶,测定不同单体配比的P(DMAA-co-AM)水凝胶固定化α-淀粉酶的活性。     

Studies on phase transition processes of radiation synthesized hydrogels

PAM hydrogel and P(AM-NaA) (polyacrylamide-sodium acrylate) copolymer hydrogels with different AM/NaA ratios by radiation polymerization of aqueous solutions were synthesized. For further developing sensitive materials, we investigated the phase transition processes of all of the hydrogels in acetone-water solutions (so called A-W).     

氯化钠相转变 K-型卡拉胶/聚 N-异丙基丙烯酰胺共混凝胶的辐射合成及性质研究

用γ辐射技术合成了K 型卡拉胶 (KC)与聚N 异丙基丙烯酰胺共混凝胶 (Blendgels) .合成产物透明 ,有弹性和较好的力学强度 .对不同条件下共混凝胶性能的测定结果表明 ,所形成的共混凝胶有明显的氯化钠相转变性质 ,也保持了聚N 异丙基丙烯酰胺 (PNIPAM)特有的温度敏感性 (LCST为 34℃ )     

Thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) nanogels/poly(acrylamide) nanostructured hydrogels

Here we report the preparation and characterization of nanostructured thermo-responsive poly(acrylamide) (PAM)-based hydrogels. The addition of slightly crosslinked poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPA) nanogels to AM reactive aqueous solution produces nanostructured hydrogels that exhibit a volume phase transition temperature (T_VPT). Their swelling kinetics, T_VPT's and mechanical properties at the equilibrium-swollen state (H_eq) are investigated as a function of the concentration of PNIPA nanogels in the nanostructured hydrogels. Nanostructured hydrogels with PNIPA nanogels/AM mass ratios of 20/80 and above exhibit higher H_eq and longer time to reach the equilibrium swelling than those of the conventional PAM hydrogels. However, the PNIPA nanogels possess thermo-responsive character missing in conventional PAM hydrogels. The T_VPT of nanostructured hydrogels depends on PNIPA nanogel content but their elastic and Young moduli are larger than those of conventional hydrogels at similar swelling ratios. Swelling kinetics, T_VPT, and mechanical properties are explained in terms of the controlled in-homogeneities introduced by the PNIPA nanogels during the polymerization.     

PVA增强P(AAEA-co-AA)温度敏感性水凝胶的合成及其性能研究

以4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯(AAEA)、丙烯酸(AA)以及PVA为原料, 通过自由基溶液聚合法, 制备了PVA-P(AAEA-co-AA)半穿网络型(s-IPN)水凝胶. 红外分析表明, AAEA主要以烯醇式结构存在, 并且由于PAAEA, PAA以及PVA之间较强的氢键作用, 使得PAAEA以及PVA分子上的C-O伸缩振动吸收峰移向了低波数处. 电镜分析表明, PVA能贯穿于P(AAEA-co-AA)交联网络中, 从而有效阻碍凝胶的相分离|而XRD研究发现, 当PVA用量较少时, PVA能均匀的贯穿于凝胶网络中, 形成完善的互穿网络结构, 当PVA用量过高时, PVA不能有效地贯穿于聚合物交联网络中而出现结晶. 采用DSC对s-IPN水凝胶的体积相转变进行了研究, 结果表明, 该s-IPN水凝胶的体积相转变温度(VPTT)在54.0至57.8 ℃之间, 并且随着PVA用量的增加, 凝胶的VPTT逐渐升高. 研究了该s-IPN水凝胶的抗压缩性能, 结果表明, PVA与P(AAEA-co-AA)形成的半互穿网络结构能有效提高凝胶的抗压缩强度, 其最大抗压缩强度可达8.4 MPa. 对凝胶的温度敏感性研究发现, 当外界温度低于VPTT时, 凝胶能保持溶胀状态|而当温度高于VPTT时, 凝胶的平衡溶胀度迅速下降, 表现为温度敏感性.     

海藻酸钠和聚N-异丙基丙烯酰胺半互穿网络水凝胶的溶胀动力学研究

以海藻酸钠 (SA)和N 异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)为原料 ,制备出具有温度敏感性的半互穿网络水凝胶 (SA PNIPAMsemi IPN) .主要研究了海藻酸钠用量、水介质温度及pH值对该凝胶溶胀速率的影响 .结果表明 ,在PNIPAM最低临界溶解温度 (LCST)以下 ,该凝胶的溶胀速率随着凝胶网络中SA组分的增加而增大 ,且溶胀速率取决于高分子链的松弛速率 ;pH对凝胶溶胀速率的影响与温度有关 ,温度对溶胀速率的影响与pH有关 .     

用31P NMR研究硫代磷酸酯水解反应历程

磷酸酯的水解反应是一类较为重要的反应,了解这类反应历程及机理对研究农药的毒性、环境保护、及指导农药的生产与合成具有十分重要的意义。~(31)PNMR灵敏度高,化学位移范围宽,偶合常数大.~(31)P NMR的化学位移对于分子中磷原子的价态、与磷原子直接相连的原子或基团的类型、数量、性质及构型的变化十分敏感.是研究有关含磷化合物结构问题的有效手段之一,因此本文采用~(31)P NMR方法研究了疏代磷酸酯的水解反应历程。本文所研究的化合物是一种新合成的含七元环的二硫代磷酸酯。其结构式如下:     

RAMAN STUDIES OF STRUCTURAL PHASE TRANSITION IN[n-C_(11)H_(28)NH_8]_2ZnCl_4

The perovskite type of compound [n-C_(11)H_(23)N_3]_2ZnCl_4(abr.C_(11)Zn)exhibits two solid-solid phasetransitions at T_(c1)=298.7 K and T_(c2)=360.1 K.A temperature dependence study of Raman spectra of C_(11)Znprovides the evidence of occurence of the structural phase transition related to the dynamics of thealkylammonium ions.The room temperature phase is ordered and contains the all-trans alkyl chains.Theintermediate temperature phase presents a partial conformational disorder and liquidlike state of allconformational disorder occurs at high-temperature phase.     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶微球体积相变的研究

窄分散的聚（Ｎ 异丙基丙烯酰胺）水凝胶微球用乳液聚合方法制备，并用动态和静态光散射对其体积相变进行了研究．与水中聚（Ｎ 异丙基丙烯酰胺）线性单链比较，水中凝胶微球的体积相变温度较高，对温度的响应比较平缓．相变是连续的，有别于大块凝胶非连续的体积变化．在体积相变过程中，凝胶微球始终是密度均一的热力学稳定球体．从相变过程网络密度的变化可以确定，绝大部分的水在收缩过程被排了出来，但在紧缩的凝胶微球中仍含有约７０％的水．     

交联共聚丙烯酰胺-丙烯酸水凝胶溶胀态分子动力学的NMR弛豫研究

用反相悬浮聚合法制备了交联度分别为10％、7．5％、5％、1％、0．5％及0．25％的丙烯酰胺-丙烯酸P（AAM－NaAA）交联共聚水凝胶，用HNMR驰豫方法测定了水及聚合物主链上（－CH2CH－）基团中质子的自旋-自旋驰豫时间（T2），并结合质子线型分析，研究了交联凝胶在溶胀态下的内部分子运动，讨论了不同交联度下谱线线宽及驰豫变化的机制。结果表明，由于交联使凝胶内部各向异性相互作用增强，存在有残余的偶极-偶极相互作用，质子语具有特征的超Lorentz线型；质子线宽比非交联态时加大，水及主链的T2随交联度的加大而减小，反映了内部分子运动由强变弱的过程；水的T2驰豫不是单纯的单指数驰豫行为，表明凝胶内部有较强的键合束缚水存在，与DSC实验的结论一致。