聚(N,N′-二乙基丙烯酰胺)水凝胶的制备及其溶胀动力学

以N,N′-二乙基丙烯酰胺(DEA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,分别采用疏水性的1,2-二乙烯苯(DVB)和水溶性的N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂制备了温度敏感水凝胶聚(N,N′-二乙基丙烯酰胺)(PDEA).制得的PDEA水凝胶的低临界溶解温度(LCST)在30 ℃附近,初步讨论了交联剂的用量和性质对水凝胶性能的影响.并对其在不同温度下达到溶胀平衡时的溶胀比,去溶胀动力学及干凝胶的再溶胀动力学过程进行了研究.     

聚N,N-二乙基丙烯酰胺温敏水凝胶的药物释放研究

在合成聚Ｎ,Ｎ－二乙基丙烯酰胺温敏水凝胶的基础上研究了该水凝胶在ＬＣＳＴ附近对药物的释放（以氟哌酸为主）。温度与交联度的变化对药物的释放皆有明显的影响。通过对释放曲线进行计算机模拟得到释放液浓度的经验公式,并从理论上初步解释了公式中各参数的物理意义。作出了理论近似计算得到的表观扩散系数的变化曲线,其在ＬＣＳＴ附近各温度的变化趋势符合预测     

明胶-聚异丙基丙烯酰胺水凝胶的溶胀动力学

采用明胶（Gel)和N－异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为原料，制备了Gel/聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）水凝胶系列；研究了原料配比、pH值及温度对水凝胶溶胀速度的影响。结果表明，当温度大于PNIPAM的最低临界溶液温度（LCST）值时，Gel/PNIPAM水凝胶的溶胀速度随着组分中PNIPAM的增加而降低，且溶胀过程以扩散渗透控制为主。而pH对水凝胶溶胀速度的影响与温度有关。Gel/PNIPAM配比为5／5，温度大于LCST时，水凝胶的pH敏感性受明胶控制；温度低于LCST时，pH对水凝胶的溶胀速度的影响很小。     

聚N,N-二乙基丙烯酰胺蒙脱土纳米复合物的合成及溶胀性能

在制成钠基蒙脱土的基础上 ,对蒙脱土进行了改性 ,并把改性后的蒙脱土分散在N ,N 二乙基丙烯酰胺水溶液中进行聚合 .结果表明这种蒙脱土插层聚合的水凝胶的低温溶胀性能大大提高 ,其对水的释放曲线在特定的温度下也由S形转变为近一直线形 .由于蒙脱土的改性 ,在蒙脱土和聚合物之间的界面化学发生了改变 ,用X衍射分析表明此水凝胶是纳米复合材料 .而加入蒙脱土量达 10 %的水凝胶的溶胀比和温度响应性能也都发生很大改善 .     

聚N,N—二乙基丙烯酰胺温敏水凝胶的药物释放研究

在合成聚Ｎ，Ｎ－二乙基丙烯酰胺温敏水凝胶的基础上研究了该水凝胶在ＬＣＳＴ附近对高物的释物（以氟哌酸为主），温度与交联度的变化对药物的释放皆有明显的影响。通过对释放曲线进行计算机模拟得到释放液浓度的经验公式，并从理论上初步解释了公式中各参数物物理意义。作出了理论近似计算得到的表观扩散系数的变化曲线，并在ＬＣＳＴ附近各温度的变化趋势符合预测。     

温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)/聚氨酯-β-环糊精互穿网络水凝胶的溶胀特性

利用互穿网络（IPN）技术，以温敏性聚（N－异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm)、聚氨酯（PUE）以及具有分子包合效应的β－环糊精（β－CD）为原料，采用分步法和同步法制备了新型互穿网络水凝胶。通过对水凝胶溶胀行为的考察，可知水凝胶具有同PNIPAm相似的在低临界溶解温度（LCST）处的相转变行为，且PUE／PNIPAm的组成比，线型PNIPAm分子量以及交联剂用量等因素对IPN水凝胶的溶胀特性与温敏特性有显著的影响。     

聚N,N-二乙基丙烯酰胺低聚物水溶液的分子动力学研究

对50个单元构成的聚N,N-二乙基丙烯酰胺(PDEA)低聚物的水溶液体系进行了分子动力学的研究,分别模拟了300 K时的伸展链、310 K时的伸展链以及紧缩链与水构成的体系,对溶液中PDEA周围溶剂水分子的分布情况以及水分子形成氢键的情况进行了统计,结果表明在PDEA周围的水产生了比本体水更有序的结构,形成了更多的氢键,这种有序结构维持到第二水合层甚至更远.发生相分离后,PDEA与水分子形成的氢键大部分未被破坏,水合层中每个水分子形成的氢键数也没有明显变化,但水合层(形成有序结构的水分子)内水分子数目的减少使得总的氢键数目减少,从而造成体系能量增加及熵增加.同时还研究了聚合物及水分子的自扩散系数,表明PDEA影响周围水分子结构的同时,对水的动力学性质也产生了很大影响.     

多孔聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的制备与缓释性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和聚乙二醇(PEG)为原料,以60Co-γ射线为放射源制备了快速响应聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)多孔水凝胶。用红外光谱分析了水凝胶的结构,并测定了水凝胶的溶胀动力学、退溶胀动力学和平衡溶胀率。结果表明,PEG分子仅在聚合交联过程中充当成孔剂,不参与反应,反应后可被除去;水凝胶具有明显的温度敏感性,成孔剂的添加提高了水凝胶的溶胀性能和LCST。选用阿司匹林为模型药物,对水凝胶的药物缓释性能进行了初步研究。     

ATRP技术制备末端和中间功能化的温度敏感性聚N,N-二乙基丙烯酰胺

合成了2种含有二硫吡啶结构的原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂,ATRP引发剂结构采用核磁共振氢谱(1H-NMR)表征.结果显示,二硫吡啶结构被成功引入引发剂结构末端或链中间.利用2种ATRP引发剂分别制备了链末端功能化和链中间功能化的聚N,N-二乙基丙烯酰胺(pDEAAm).采用1H-NMR和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物结构和分子量进行了表征.1H-NMR结果显示,二硫吡啶基团被引入聚合物链末端或中间.GPC结果表明,末端功能化和中间功能化的聚N,N-二乙基丙烯酰胺(pDEAAm)分子量分布指数分别为1.21和1.23,实现了分子量的可控聚合.并且,具有2个引发位点的引发剂引发单体得到聚合物的分子量较大.采用紫外-可见分光光度法研究了聚合物在溶液中的温度响应性.紫外-可见分光光度法结果说明,pDEAAm溶液在28°C发生相分离,在溶液中表现出温度响应性,且最低临界溶解温度(LCST)为28°C.在末端功能化和中间功能化温敏型pDEAAm可用于嵌段共聚物的合成以及与生物大分子的定位结合.特别对于中间功能化的pDEAAm,有望用于星型聚合物和多臂聚合物的设计和制备.     

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 .     

聚N－烷基丙烯酰胺类凝胶及其温敏特性

研制成功５种聚Ｎ－烷基丙烯酰胺类温敏凝胶：聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺（ＰＮＩＰＡ），聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺＋甲基丙烯酰胺（ＰＮＩＰＡ／ＭＡＡ），聚Ｎ，Ｎ－二乙基丙烯酰胺（ＰＮＤＥＡ），聚Ｎ－正丙基丙烯酰胺（ＰＮＮＰＡ），聚Ｎ，Ｎ－二乙基丙烯酰胺＋Ｎ－叔丁基丙烯酰胺（ＰＮＤＥＡ／ＮＴＢＡ），并系统研究了这些凝胶的温敏相交特性．以聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺（ＰＮＩＰＡ）凝胶相交特性为基础的凝胶萃取过程对牛血清白蛋白和兰葡聚糖溶液的浓缩实验表明，凝胶萃取对于浓缩和制备贵重生化制品是很有效的．     

聚N,N-二乙基丙烯酰胺溶液粘度的温度依赖性

通过自由基聚合,合成了线型聚N,N-二乙基丙烯酰胺（PDEA）,用乌氏粘度计测定并考察了该聚合物在四氢呋喃（THF）、H2O以及THF-H2O混合溶剂中粘度的温度依赖性.实验结果表明,PDEA 在上述三种溶剂中粘度的温度依赖性不同，PDEA-THF体系的相对粘度随温度升高而增大；PDEA-H2O体系以及PDEA-THF-H2O体系的相对粘度随温度升高而减小,且THF体积分数φTHF < 0.7时具有透明-白浊转变现象；对PDEA-THF-H2O体系,φTHF增加,透明-白浊转变温度升高,而当φTHF=0.7时,则观察不到透明-白浊转变现象.     

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=k₁(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△t₁(T_s,T_c)=2/[R_c(T_s)-R₀(T_s)]²k_s(T_s)+15/[R₀(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/WG·△t₁.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.     

α,β-聚-DL-天冬酰胺衍生物水凝胶的合成及其溶胀性能研究

以ＤＬ 天冬氨酸为单体，通过缩合聚合反应合成聚 ＤＬ 丁二酰亚胺，然后用不同比例的乙醇胺和丁二胺进行开环和交联，获得α，β 聚 ＤＬ 天冬酰胺衍生物水凝胶．测定了水凝胶在几种不同溶液中的溶胀比，结果表明该水凝胶在蒸馏水中的溶胀比为１１０～４４０倍，在不同浓度的盐溶液中的溶胀比有不同程度的降低，在０１６ｍｏｌ／Ｌ的抗肿瘤药物５ 氟尿嘧啶（５ Ｆｕ）水溶液中的溶胀比可达１４０倍．研究了聚丁二酰亚胺分子量、溶剂用量及交联剂用量等因素对凝胶溶胀性能的影响．     

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。     

温度敏感聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵)水凝胶的溶胀性能研究

由于改变亲水／疏水单体比值、与离子单体共聚心、改变凝胶内部结构等均可不同程度地调整温敏水凝胶的溶胀性能,本研究选择一种既含疏水烷基又含季铵盐正离子型亲水基团的两亲性单体——甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵（ADMOAB）,结构如示意图1所示．与N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）聚合,制备了P（NIPAM-co-ADMOAB）共聚水凝胶,以便在引入离子型结构单元的同时,改变凝胶体系中亲水／疏水单体比值,避免单纯增加疏水单体引起的水凝胶溶胀性降低问题,并考察了ADMOAB对水凝胶溶胀性能的影响,对该类水凝胶迄今鲜见相关文献报道．该研究对进一步了解水凝胶的构效关系、探索有效控制溶胀性能的途径具有积极意义．     

聚丙烯酰胺/聚异丙基丙烯酰胺互穿网络水凝胶的制备与性能

采用分步法用电子加速器辐射合成了聚丙烯酰胺(PAAm)/聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)互穿网络水凝胶,并考察了温度、pH值、离子强度对其溶胀性能的影响.研究表明:互穿水凝胶具有温度敏感性,且其体积相变与互穿网络中PAAm和PNIPAAm含量有关,随着网络中PAAm含量的增加水凝胶的体积相变趋于平缓,可以通过改变PAAm和PNIPAAm的组成比来控制水凝胶的体积相变行为.此外,互穿水凝胶还具有pH敏感性和一定的抗盐性.     

溶致液晶作模板水凝胶的制备及其表征

以表面活性剂Brij 58溶致液晶(LLC)为模板, 采用光聚合的方法合成了结构规整的新型溶致液晶型聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶, 并对其结构、形貌和性能进行了研究. 扫描电镜结果表明活性剂Brij 58用量为10%～40%时, 可形成结构规整、孔径均一的LLC型水凝胶, 其孔径为1～2 µm, 约为普通水凝胶的1/40. 当Brij 58浓度大于50%时, 体系发生相分离, 此时合成的水凝胶含水量及孔隙率下降. 傅立叶变换红外光谱(FTIR)显示, LLC型水凝胶中羰基和氨基的红外吸收向低波数方向移动, 表明其中形成了大量的分子间氢键. 同时, LLC型PAAm水凝胶还保持了普通水凝胶的pH敏感性, 相同条件下, 其溶胀比大于普通水凝胶.     

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.     

N－（N＇，N＇－二甲氨基甲基）丙烯酰胺－过硫酸钾引发丙烯酰胺聚合的研究

Ｎ－（Ｎ＇，Ｎ＇－二甲氨基甲基）丙烯酰胺－过硫酸钾引发丙烯酰胺聚合的研究潘松汉，唐康泰，王贞，王真智中国科学院广州化学研究所，广州，５１０６５０关键词Ｎ－（Ｎ＇，Ｎ＇－二甲氨基甲基）丙烯酰胺、反应动力学、氧化还原体系、相对分子质量及分布为了制备高质量...