快速响应的温敏性聚（N—异丙基丙烯酰胺）水凝胶——Ⅰ.以CaCO3为成孔剂制备方法、表征及动力学研究

以不同粒径的CaCO3粒子为成孔剂，合成了快速响应的温敏性聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPA）水凝胶，利用扫描电镜观察到水凝胶具有特殊的孔状结构，得到水凝胶的孔径大小为几十微米左右，动力学研究表明，该水凝胶在温敏膨胀或收缩时，具有快速的响应速率，在10min内的失水率可达90%，比较了干凝胶和40℃下失水后的凝胶两种不同状态下水凝胶的膨胀曲线，发现两者的溶胀动力学曲线明显不同，前者的曲线有拐点，同时发现与失水收缩速率相比，水凝胶具有较慢的吸水膨胀速率。     

温敏性SA/P(NIPAM-co-AM)水凝胶分子 运动的固体核磁共振研究

将不同比例的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酰胺(AM)引入到聚阴离子海藻酸钠(SA)网络中,采用原位自由基聚合法制备了具有温敏特性的互穿网络SA/P(NIPAM-co-AM)水凝胶。采用固体NMR研究了P(NIPAM-co-AM)分子链在不同温度,尤其是在临界温度附近不同基团的运动状态变化。结果表明:当温度低于低临界溶解温度(LCST)时,体系中分子链运动较快;当温度高于LCST时,由于疏水作用增强,水凝胶结构收缩,分子链运动减慢。实验还观察到,不同的基团在不同频段的运动对于温度的响应并不同步,而是有着一定的顺序。利用低场核磁共振(LF-NMR)原位研究了复合水凝胶的溶胀过程,结果表明水分子的扩散和大分子链段的松弛同步进行,符合non-Fickian模型的溶胀特征。     

Revisiting the thermosensitivity of poly(acrylamide-co-diacetone acrylamide)

The lower critical solution temperature （LCST） behavior of poly（acrylamide-co-diacetone acrylamide） （poly（AM-co-DAM）） copolymer in aqueous solutions was studied. The results demonstrate the LCST linearly decreases as the molar fraction of DAM （fDAM） increases. In the range of fDAM 〈 0.36, the transmittance increases as fDAM decreases because the more hydrophilic copolymer chains can form looser aggregates with a lower refractive index. The transmittance exhibits a minimum when fDAM is less than 0.28 as the chains form micelle-like structure with a size smaller than the wavelength. The LCST decreases with the initial polymer concentration, but it levels off when the polymer concentration is high enough. Moreover, no hysteresis can be observed in the change of transmittance during the heating-cooling process because no additional hydrogen bonds are formed in the collapsed state due to the steric hindrance of the large side groups in DAM units.     

水介质中ATRP法制备PDMAEMA及其温敏性

在30℃下以溴化亚铜-溴化铜混合物为催化剂,五甲基二乙烯三胺(PMDETA)为配体,在水介质中利用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成聚合度达到300的聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)。核磁共振结果显示,聚合反应符合一级反应动力学描述。利用紫外可见分光光度计(UV-Vis)表征该聚合物的温敏性,结果表明,随着PDMAEMA聚合物链长的增加,其最低临界溶解温度(LCST)可降低至31.4℃。     

羟乙基纤维素接枝N-异丙基丙烯酰胺的研究

利用硝酸铈铵引发了羟乙基纤维素与N-异丙基丙烯酰胺的接枝反应.通过红外光谱和1H-NMR谱证明了接枝反应是成功的讨论了单体浓度、引发剂浓度、反应温度对接枝共聚反应的影响。通过差示扫描量热仪和动态激光光散射仪。研究了接枝产物的溶液性质,证明了接枝产物具有温敏性。     

表面张力法研究温敏性接枝共聚物的微胶束化行为

用表面张力法研究了以水溶性可生物降解的葡聚糖为主链 ,具有温敏相变特性的聚 (N 异丙基丙烯酰胺 )为接枝链的葡聚糖 接枝 聚 (N 异丙基丙烯酰胺 ) (Dextran g PNIPAM)共聚物在水溶液中的胶束化行为 .研究结果表明Dextran g PNIPAM体系的微胶束化行为与共聚物结构和溶液体系的温度密切相关 ,接枝共聚物中PNIPAM含量越大 ,水溶液体系的温度越高 ,形成胶束的临界胶束浓度 (CMC)越小 .特别值得指出的是 ,无论水溶液的温度是否高于PNIPAM接枝链段的相变温度 (LCST) ,即PNIPAM链段由亲水性转变为疏水性的温度 ,Dextran g PNIPAM均呈现一个临界胶束浓度大 ,对该现象给予了解释 .     

在NaCl溶液中以海藻酸钠为致孔剂制备快速温度响应型多孔聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶

用海藻酸钠为致孔剂,在NaCl水溶液中制备了多孔聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)水凝胶,分别用扫描电镜(SEM)和小角X光散射(SAXS)对PNIPAAm水凝胶的多孔结构进行了表征.结果发现,PNIPAAm水凝胶网络中的孔洞相互贯通,随着反应介质中NaCl浓度的增加,孔洞尺寸逐渐增大,孔洞排列越来越有序.相应地,PNIPAAm水凝胶的消溶胀速率随着反应介质中NaCl浓度的增加而提高.当NaCl浓度为0.6 mol/L时制备的PNIPAAm水凝胶,从室温处于平衡溶胀状态快速转移到45℃水介质中,1 min后凝胶的水保留率不足15%,4 min后消溶胀就达到平衡状态.     

聚异丙基丙烯酰胺接枝聚丙烯膜表面接触角温敏性“黏滑”行为研究

固体表面尤其是温敏性表面的湿润行为对其实际应用具有重要的影响, 本文报道了聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)接枝聚丙烯微孔膜表面水接触角的温敏性“黏滑”现象. 扫描电镜被用于表征接枝膜表面的形貌变化, 发现在PNIPAM的低临界共溶温度(LCST)以上膜表面接枝层突起较为明显. 水接触角实验表明未改性聚丙烯膜表面的前进角和后退角行为正常, 且随温度无明显变化, 而PNIPAM接枝膜在LCST以上则出现了“黏滑”现象(stick-slip). “黏滑”行为产生的主要原因可能是在LCST以上PNIPAM链的收缩使得膜表面出现能垒, 因而造成液滴三相线的“黏滑”.     

可酶降解的温度及pH敏感水凝胶的制备及对牛血清白蛋白的吸附和释放

以4,4'-二甲基丙烯酰氨基偶氮苯(BMAAB)为偶氮交联剂,制备了可酶降解的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)-丙烯酸(AA)共聚物水凝胶. 结果表明,研究的凝胶均表现出在4 ℃和37 ℃之间的溶胀相转变. 以牛血清白蛋白(BSA)为模型药物,在pH=7.4的缓冲溶液中对BSA进行了负载. 结果表明,凝胶在4 ℃时对BSA的负载量为144.5 mg(BSA)/g(gel),37 ℃为14.8 mg(BSA)/g(gel). 凝胶在pH=7.4的缓冲溶液中,在结肠菌作用下能发生酶降解,药物累积释放量4 d可达100 mg(BSA)/g干胶.     

聚氨酯微球的接枝改性及温敏特性

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体, 二苯甲酮(BP)为光敏剂, 过硫酸胺(APS)为自由基引发剂, 采用溶液中光接枝方法制备了具有温度敏感特性的聚氨酯微球(PUS). 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)结果表明, 在聚氨酯微球表面形成了聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)接枝聚合物层. 在接枝过程中, 延长反应时间与增加引发剂浓度均有利于提高接枝率. 常温下, 接枝率随反应时间延长呈线性增长, 当反应时间超过40 min后, 接枝率基本保持稳定; 而引发剂浓度对接枝率的影响存在最佳优化值, 即其浓度为单体质量分数的3%. 采用差示扫描量热法(DSC)对接枝改性前后聚氨酯微球的温敏特性进行分析表征, 证实改性后的微球在35 ℃左右出现低临界互溶温度(LCST), 在此温度附近表现出对温度敏感特性. 接触角测试与溶胀测试结果表明, 在低临界互熔温度以下, 接枝改性的聚氨酯微球具有良好的亲水性.