聚-N-异丙基丙烯酰胺的制备及应用进展

聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)是一种温敏性高分子聚合物,在最低临界溶解温度(LCST)处会发生构象转变。对PNIPAM加以改性,可拓宽温敏性聚合物材料的研究领域,使其在药物负载运输、基因传递、化学分析和表面浸润性等领域发挥更大的应用价值。本文对PNIPAM的活性自由基聚合方法及其应用进展进行了综述,并展望了其发展前景。     

交联聚(N-异丙基丙烯酰胺)/(海藻酸钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺))半互穿网络水凝胶的制备及其溶胀性能

将线性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)和海藻酸钠(SA)分子同时引入到PNIPAAm凝胶中,制备了交联聚(N-异丙基丙烯酰胺)/(海藻酸钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺))半互穿网络(Cr-PNIPAAm/(SA/PNIPAAm)semi-IPN)水凝胶。在弱碱性条件下(pH=7.4),改变SA与线性PNIPAAm的质量比对Cr-PNIPAAm/(SA/PNIPAAm)semi-IPN水凝胶的溶胀度没有太大的影响。在酸性条件下(pH=1.0),其溶胀度随着SA与线性PNIPAAm质量比的减小而增大。由于亲水性SA与线性PNIPAAm的协同作用,Cr-PNIPAAm/(SA/PNIPAAm)semi-IPN水凝胶的消溶胀速率得到很大提高。     

N-异丙基丙烯酰胺在超细硅胶表面接枝聚合及其在HPLC上的应用

通过硅烷偶联剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧工硅烷)的作用,将N-异丙基丙烯酰胺在超细硅胶表面接枝聚合,制备了以聚N-异丙基丙烯酰胺为壳,硅胶粒子为核的具有温度敏感性复合粒子.研究了反应条件对接枝率的影响,对复合粒子的结构进行了表征.将制备的复合粒子用作高效液相色谱固定相,通过控制柱温对蔡的3种衍生物进行分离,表现了良好的分离性能.这种温控分离主要是由于硅胶表面的PNIPAM在经历相变温度时的极性变化所致.     

棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚及产物的温敏性研究

以硝酸铈铵(CAN)、过硫酸钾(KPS)及H2O2/H2A(双氧水/抗坏血酸)为引发体系,采用溶液自由基接枝法制备了具有温敏性的棉纤维N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物(cotton-g-PNIPAAm);在上述3种引发剂作用下的接枝反应可以达到的接枝率(G)排序为G(H2O2/H2A)>G(KPS)>G(CAN);研究了其他因素如引发剂浓度、反应时间、反应温度和单体浓度等对接枝率的影响,得出了优化的接枝反应条件;接枝样品的FTIR分析图谱和SEM观察均表明样品表面已接枝了聚N-异丙基丙烯酰胺;DSC分析显示,棉纤维N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物的低临界溶解温度(LCST)与纯的聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶(LCST=32.48℃)相似,约为32~33℃;接枝率的变化对试样LCST的影响很小,但其可逆焓变(ΔH)会随接枝率的提高而增加;采用滴水试验法(AATCC 79)和毛效试验法(FZ/T 01071)检测棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物在不同温度时的吸水性变化,显示试样具有温敏特性,其中接枝率介于25%~45%的试样温敏性较高,过低或过高的接枝率均不利于获得高的温敏性;棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物试样的可逆焓变(ΔH)随试样膨胀/收缩时间变化的研究和分析结果表明,棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物对温度变化的响应比纯聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶快.     

N-异丙基丙烯酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺共聚物及其水凝胶的合成及其温敏性研究

通过自由基聚合合成了N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)与N-羟甲基丙烯酰胺(NHMPA)的共聚物及其水凝胶。研究发现，调节两单体的配比可得到不同的低临界溶液温度(LCST)值的共聚物及水凝胶。结果表明，NHMPA的加入不改变PNIPAm的温敏性，但可有效的调节其LCST值。     

壳聚糖与N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚

壳聚糖与N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚;温敏性     

乙基纤维素接枝聚N-异丙基丙烯酰胺共聚物合成及其胶束化研究

通过单电子转移“活性”/可控自由基聚合的方法制备了具有双亲性及温度响应性的乙基纤维素接枝聚N-异丙基丙烯酰胺共聚物(EC-g-PNIPAm). 通过凝胶渗透色谱、核磁氢谱和红外光谱等对合成的接枝共聚物进行了表征. 我们发现此反应在混合溶剂四氢呋喃/甲醇的混合溶剂中是活性可控的. EC-g-PNIPAm接枝共聚物能够在选择性溶剂水中发生自组装现象, 形成稳定的以乙基纤维素为核、聚N-异丙基丙烯酰胺为壳的球形胶束. 并且随着温度的升高, 支链聚N-异丙基丙烯酰胺发生塌缩使得球形胶束发生收缩.     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)改性硅表面与血浆蛋白质的相互作用

通过表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)在硅表面接枝了聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)聚合物刷,并考察了PNIPAAm改性表面在单一蛋白质溶液以及血浆中与血浆蛋白质之间的相互作用.蛋白质吸附测试表明,与未改性的硅表面相比,改性后的表面对纤维蛋白原的吸附量大大降低,特别是在血浆中纤维蛋白原吸附量小于5ng/c...     

N-异丙基丙烯酰胺类共聚物温敏性研究

制备了N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)与N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)和/或甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的二元及三元共聚物,研究了组成和链转移剂用量对共聚物温敏性的影响,并在上述三元共聚物上接枝聚己内酯(PCL)得到温敏性两亲聚合物.结果表明,随着DMAAm增加、HEMA减少或共聚物分子量降低,共聚物的最低临界溶解温度升高,且PCL链段的接枝度和长度对聚合物的温敏性影响明显.     

基于聚N-异丙基丙烯酰胺的细胞智能分离材料

聚 N -异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)在水中是具有温度响应性的智能高分子材料,可用于细胞培养和自动脱附。本文从材料的制备方法出发,介绍了电子束照射接枝、等离子体处理接枝、表面活性自由基聚合、水凝胶等方法制备的材料对细胞培养及脱附的影响;阐述了细胞的脱附机理;讨论了加快细胞脱附的方法,包括共聚改性PNIPAm、PNIPAm接枝多孔膜、聚乙二醇(PEG)共聚PNIPAm接枝多孔膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜辅助细胞转移。从PNIPAm温敏性材料表面智能分离得到的细胞片因结构完整并保留了细胞外基质成分,在组织修复中得到了应用。     

聚四氢呋喃/聚苯乙烯交联嵌段及接枝共聚物的合成与阻尼性能

合成接枝共聚物和嵌段共聚物是研究阻尼材料的重要途径,这是由于可以在较广的范围内,调整共聚物的结构,使之具有良好的阻尼性能。这里我们选择了端羟基聚四氢呋喃与顺丁烯二酸酐反应,制成端乙烯基大分子单体及端乙烯基遥爪低聚物。然后与苯乙烯共聚,制成接枝共聚物和嵌段共聚物。从两者的比较中探讨各种因素对共聚物阻尼性能的影响规律。认为研究结果将有益于阻尼材料的分子设计,在反应体系及合成方法上,都比较简便,适于工业生产,便于推广应用。     

聚苯乙烯大单体与乙酸乙烯酯的共聚及其接枝共聚物的表征

研究了聚苯乙烯大单体与乙酸乙烯酯的溶液聚合,结果表明,接枝效率随引发剂用量、聚合温度及小单体与大单体的投料比的增加而增加,随大单体的分子量增加而减少,而随单体浓度的变化呈现一最大值。共聚过程中大单体的转化率开始较小单体的增加快,后期变慢。用萃取法纯化的接枝共聚物经GPC、IR、~1H-NMR及PGC等表征,并算得平均接枝数为4—7。透射电镜表明接枝共聚物中存在微观相分离。     

聚苯乙烯大单体与丙烯酸酯接枝共聚物对聚苯乙烯表面的改性研究

研究了由大单体技术合成的侧链为聚苯乙烯、骨架由丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯/丙烯酸丁酯组成的接枝共聚物对聚苯乙烯的表面改性效果(试样浇注于玻璃纸上成膜)。发现仅添加0.5wt％的接枝共聚物就可完全改变聚苯乙烯膜两面的临界表面张力γ-c与表面能中的色散力部份γ_s~D,少量添加的接枝共聚物在改性聚苯乙烯膜的两面呈现出明显的表面富集现象。虽然两类接枝共聚物的极性有较大的差异,但改性聚苯乙烯成膜后的自由表面均显示出与聚丙烯酸丁酯相同的低表面能(γ_s~D=37×10~(-3)牛顿·米~(-1)),而添加三元接枝共聚物的改性膜与玻璃纸接触的表面却具有高于聚苯乙烯的表面能|(γ_s~D=54×10(-3)牛顿·米~(-1))。这种改性膜的两面具有不同的表面能是由于接枝共聚物中不同的组分在膜的两面富集所致,已通过ESCA的表面测试结果证实,并与按Gibbs吸附式的计算值相符。     

丙烯酰胺与二(烯丙基)十二胺在羧甲基纤维素上的接枝共聚物合成与表征

以十二胺与 3 氯丙烯的反应物二 (烯丙基 )十二胺 (DALA)、丙烯酰胺 (AM)和羧甲基纤维素 (CMC)为原料 ,合成了疏水化水溶性两性纤维素接枝共聚物 (CGAL) .利用FTIR、1 H NMR、MS和元素分析 (EA)等方法确证了DALA的结构 .考察了CMC的取代度与浓度 ,AM、DALA与引发剂浓度 ,温度及pH等因素对接枝共聚的影响 .通过FTIR对CGAL进行了分析 .借助比色滴定、EA和GPC等手段测定了CGAL的组成与分子量 .TG分析和粘度法研究了CGAL及其溶液的热稳定性 .纤维素酶降解试验说明CGAL具有生物降解性     

二氧化碳-氧化环己烯共聚物的合成和热性能研究

采用三元催化剂(Y(Cl3COO)3-ZnEt2-glycerin)催化二氧化碳与氧化环己烯共聚反应,制备了高分子量二氧化碳与氧化环己烯共聚物(PCHC).8 h内催化剂平均活性达到11.8 kg polymer/mol Zn,PCHC主链上碳酸酯单元含量大于95%,数均分子量达到7.0×104.研究了PCHC的玻璃化转变温度和分子量的关系,当PCHC的数均分子量(Mn)低于8.5×104时,玻璃化转变温度(Tg)随Mn增加而升高;Mn高于8.5×104时,Tg对Mn的依赖性不大.当PCHC的分子量充分高时,其玻璃化转变温度可以达到120℃,PCHC的自由体积特征常数K=1.91×105.研究了聚合物分子量对其热稳定性的影响,结果表明提高分子量有利于提高PCHC的热分解温度.通过实施聚合反应和后处理,三元催化剂转化为相应的金属氧化物(主要为氧化锌)残留在聚合物中,采用Kissinger方法得到纯PCHC(除去金属氧化物)的热分解表观活化能约为199.9 kJ/mol,含金属氧化物(Zn含量4400×10-6)PCHC的热分解表观活化能下降为143.9 kJ/mol.因此氧化锌能够促进PCHC的热降解,减少PCHC中氧化锌的含量有利于改善PCHC的耐热性能.     

聚环氧乙烷大单体与丙烯酸乙酯的共聚及其规整接枝共聚物的表征

本工作研完了末端为甲基丙烯酸酯型的聚环氧乙烷大单体与丙烯酸乙酯的溶液自由基共聚。结果表明,大单体接枝效率和共聚物分子量受单体总浓度、投料比、大单体分子量及引发剂等的影响,接枝效率最高可达90％以上,分子量可在5-15×10~4范围内变化。丙烯酸乙酯与大单体共聚的竞聚率为0.83。共聚物用萃取法精制后,用IR、~1H-NMR、裂解色谱、GPC和膜渗透压计等进行了表征。证实产物有预期的规整接枝共聚物结构。平均接枝数为2—11。     

具有血液相容性的嵌段聚酯-聚醚接枝共聚物的合成

本文研究了嵌段聚酯-聚醚膜经紫外光活化后,于水溶液中铈盐引发亲水性单体丙烯酰胺在其表面上接枝共聚合反应。同时对接枝物进行了证实和表征。并通过活体动物血液灌流实验表明,此接枝共聚物具有良好的血液相容性。     

SYNTHESIS OF AMPHIPHILIC COMB-SHAPED COPOLYMERS USED FOR SURFACE MODIFICATION OF PVDF MEMBRANES

The synthesis of a novel amphiphilic comb-shaped copolymer consisting of a main chain of styrene-(N-(4- hydroxyphenyl) maleimide)(SHMI) copolymer and poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate(PEGMA) side groups was achieved by atom transfer radical polymerization(ATRP).The amphiphilic copolymers were characterized by ~1H-NMR, Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy and gel permeation chromatography(GPC).From thermogravimetric analysis (TGA),the decomposition temperature of SHMI-g-PEGMA is low...     

PSF-g-PAA和PSF-g-PNIPAAm的合成及其共混膜的环境响应性研究

以氯甲基化双酚A型聚砜(PSF-CH2Cl)为大分子引发剂,通过原子转移自由基聚合法(ATRP)合成了以聚砜(PSF)为疏水主链、分别以聚丙烯酸(PAA)和聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)为亲水侧链的两种梳状两亲性共聚物PSF-g-PAA和PSF-g-PNIPAAm.利用1H-NMR和GPC对合成产物进行表征.然后,分别将PSF-g-PAA和PSF-g-PNIPAAm与PSF进行共混,通过浸没沉淀相转化法制备了共混膜.研究发现,引入20 wt%的两亲性共聚物后,PSF-g-PAA/PSF共混膜的水通量在pH=2~6区间发生明显的变化,即膜的水通量显示出典型的pH响应性;而PSF-g-PNIPAAm/PSF共混膜的纯水通量在20~60℃温度区间显示出典型的温度响应性.     

阴离子型含氟两亲接枝共聚物的合成及其胶束化行为研究

以聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA)为大分子单体,甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)、对苯乙烯磺酸钠(NaSS)为共聚单体,采用大分子单体接枝共聚法,制备了一种阴离子型含氟两亲接枝共聚物P( HFMA-co-NaSS) -g-PEG.利用FTIR、1H-NMR和19F-NMR对共聚物的分子结构进行了表征.表面张力法测...