强电解质凝胶的溶胀平衡与体积相变

以作者近年来对强电解质凝胶的研究结果为中心,介绍了磺酸基凝胶和丙烯酸基凝胶在纯水,缓冲溶液中溶胀比与电荷密度的关系及其差异,揭示了磺酸基凝胶中的反离子凝聚现象和在有机溶剂中体积相变,还讨论了体积相变的滞后现象及其成因,最后就体积相变的驱动力,统一认识电解质和离聚体以及有关的实验结果阐述了作者的见解。     

聚电解质凝胶的结构与体积相变

N,N-二甲基丙烯酰胺分别与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或丙烯酸钠经自由基共聚,合成了聚电解质凝胶DS50和DA50,交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。比较了DS50与DA50在不同pH值的缓冲溶液和不同组成的水-丙酮混合溶液中的溶胀特性,并观察到两种凝胶在水-丙酮混合溶液中都会发生体积相变,在上述两类溶液中DS50的溶胀比都比DA50大。测定了未溶胀的DS50的动态贮能模量G′和损耗模量G″,发现G′不随应变和角频率变化,讨论了平衡剪切模量Ge与凝胶中分子链密度的关系。同时还发现,将DS50在纯水中溶胀平衡时的有关实验数据代入Flory的凝胶状态方程并不能得到合理的相互作用参数值。     

高分子凝胶的体积相变

本文概要地介绍了高分子凝胶体积相变的基础理论,较系统地综述了近10年来利用温度、pH值、光、电、生化反应等控制体积相变研究的进展,对有关的应用也作了简单的介绍.     

疏水改性无规共聚物水凝胶体积相变研究

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,合成了一系列疏水改性的甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)无规共聚物水凝胶,研究了离子强度、pH、温度等条件对凝胶体积相变的影响。结果表明,疏水基末端端基的疏水程度决定凝胶体积相变的速率,随着疏水性单体甲基丙烯酸酯烷基链的增长,凝胶的疏水性增强,凝胶的相转变pH向低pH处迁移;温度高于LCST时,分子间的氢键作用减弱,疏水基团间的相互作用加强,凝胶发生体积相变。     

环境响应性凝胶的体积相变行为

综述了温敏性聚合物的低临界溶解温度和温度响应性凝胶体积相变温度的相互关系、体积相变的影响因素、体积相变的连续与否,并对如何调节凝胶的溶胀-收缩速率作了简要介绍。     

水溶性凝胶色谱中的非体积排除效应

讨论了水溶性凝胶色谱技术（ＧＰＣ）的分离机理和不同研究领域对ＧＰＣ数据处理上的差别。详细阐述了在分离过程中存在的一些非体积排除效应及其对分析结果的影响,论述了消除这些影响因素的方法。     

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．     

聚合物水凝胶体积相变过程中自发生成的新图案

聚合物水凝胶在 p H、温度等外界条件变化之下可发生连续或不连续的体积相变[1～ 6] .近年来 ,国际学术界认识到 ,凝胶的体积变化并不总是均匀地发生 ,伴随着剧烈的体积相变过程 ,凝胶中往往会呈现丰富多彩的图案[7～ 10 ] .这些图案已引起国际高分子学术界、包括研究材料力学行为和水母等“透明状动物”的科学家的极大兴趣 [11] .已发现了凝胶膨胀过程中的准六方凸起 [7]、凝胶急剧收缩过程中的竹节状条纹等图案 [8] .本文首次报道了凝胶的螺旋状图案 .Fig.1　 Typical Bamboo-like patterns formed in hydrogelshrinking after immersed…     

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

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线性长链在无规线团和蜷曲线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 成一个稳定的蜷曲单链球以及在无规线团和蜷曲线两个状态之间存在着两个热力学稳定态；２皱缩的线团和融化的蜷曲线。     

离子键交联的聚两性电解质凝胶在不同pH和不同电解质溶液中溶胀行为研究

以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)形成的离子复合物与丙烯酰胺(AAm)共聚,合成了一种新型的离子键交联的聚两性电解质凝胶(PADA).由于分子之间的氢键作用,PADA凝胶并不是在A/C(负正离子单体摩尔比)为1,而是在A/C为1.55处有最大消溶胀.与共价键交联的聚两性电解质凝胶相比,PADA凝胶的溶胀行为具有更强的pH敏感性.PADA凝胶在不同pH缓冲溶液中的溶胀行为表明,在pH 3~4之间消溶胀程度最大.在偏离该pH区域时凝胶均发生溶胀.但凝胶的溶胀程度在pH<3的酸性溶液中随A/C的增加而降低;而在pH>4的偏碱性溶液中随其增加而增加.在不同价数的离子溶液中,离子浓度对于PADA凝胶的平衡溶胀有着不同的影响.对于一价的NaCl溶液,PADA凝胶有典型的反聚电解质效应.但对于高价的CaCl2和柠檬酸三钠溶液,只在较低的浓度下,才表现出反聚电解质效应.而在较高盐浓度时,随盐浓度的增加其溶胀比反而降低.这可能与高价离子形成的离子键交联有关.与pH对PADA凝胶溶胀程度的影响相似,在CaCl2溶液中,PADA凝胶的溶胀程度随A/C的增加而降低;而在柠檬酸三钠溶液中则刚好相反.这种独特的溶胀行为似乎与高价离子电荷的正负性有关.     

Volume Phase Transition of Polymer Networks in Polymeric Solvents

A strong concentration dependence of the solvent–polymer interaction parameter χ is known to be a requirement for the first‐order volume phase transition in uncharged polymer networks in solvents. Another possibility for the observation of phase transition in nonpolar networks is to increase the number of lattice sizes occupied by a solvent molecule. This possibility has been indicated earlier and is worked out in detail in this paper. Using the theory of swelling equilibrium, we examine the polymer network systems immersed in a polymer melt. The critical conditions for the phase transition in both uncharged and ionic networks are described.     

癸酸-十四烷酸二元体系的相变性能

以癸酸(CA)-十四烷酸(MA)二元体系的理论预测相图为指导, 测量了该体系不同组成超声波混合后的步冷曲线, 绘制了该体系的实验相图, 判断出最低共熔温度与组成范围; 采用DSC测试最低共熔组成的相变性能, 采用IR检测最低共熔组成300次热循环前后的波形变化. 实验结果表明, CA-MA二元体系最低共熔组成范围为(76%~82%)CA+(24%~18%)MA, 最低共熔温度为294.45 K, 最大过冷度为274.75 K, 相变过程中无分层现象; DSC和IR的测试结果表明, 组成为78%CA+22%MA的相变焓为149.02 J/g, 开始相变温度为292.80 K, 热稳定性好.     

Fourier Transform Infrared Study on the Melting Phase Transition of Octadecanoic Acid

Fourier transform Infrared (FT-IR) spectroscopy was used to study the melting phase transition of anhydrous octadecanoic acid. The phase transition occurs at 69℃(Tc). In solid phase, the alkyl chains take the all-trans zigzag conformation and the C(?)-C(?)= 0 group adopts trans configuration in the dimers. In liquid state, the alkyl chains convert to gauche conformation and the C(?)C(?)= 0 to cis configuration.     

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。     

以对甲基苯磺酸作为淋洗液用离子色谱法测定酸雨中的有机酸

本文研究了用对甲基苯磺酸作为淋洗液测定液相中HCOO~-和CH_3COO~-的离子色谱条件,该方法对HCOO~-和CH_3COO~-的最低检出限分别为48ppb和93ppb。该方法与用进口的辛磺酸作为淋洗液的方法进行了对比实验,并用于两广实际酸雨样品中甲酸和乙酸的测量。     

Formulation of Conjugated Linoleic Acid Microemulsion Using Mixed Nonionic Surfactants

A novel class of conjugated linoleic acid (CLA)-in-water microemulsion based on Tween80, EL-35, ethanol, and n-octanol was investigated as potential food delivery systems. The influences of pH on the microemulsion region were considered. The microemulsion structural transition was divided into water-in-oil (W/O), bicontionuous, and oil-in-water (O/W) microemulsion by conductivity and viscosity method. The microemulsion size and polydispersity were determined by dynamic light scattering (DLS). The size of O/W microemulsion droplets depends strongly on the contents of surfactants and CLA, and the diameter ranges from 22.1 to 30.7 nm and from 18.3 to 32.8 nm, respectively. All samples keep a remarkable stability in the experiments of 30 days. The stability of CLA in microemulsion and ethanol solution was determined by ultraviolet-visible spectrophotometry, the results revealed that the stability of the CLA in the microemulsion was increased remarkably.