丙烯酸系敏感水凝膠的合成及性能研究.pdf

1、環(huán)境敏感性水凝膠(智能水凝膠)在藥物控制釋放、酶的固定化及生物物質(zhì)分離提純等方面有著誘人的應(yīng)用前景，因而近年來(lái)受到普遍關(guān)注。目前，無(wú)論在學(xué)術(shù)還是在應(yīng)用領(lǐng)域，以pH敏感、溫度敏感、pH/溫度雙重敏感水凝膠的研究尤為活躍。 本文從分子設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，選用具有優(yōu)良pH敏感的丙烯酸(AAc)及溫敏性的N－異丙基丙烯酰胺(NIPA)為基本原料，制備了系列pH敏感、溫度敏感、pH/溫度雙重敏感水凝膠，系統(tǒng)地研究了這三類(lèi)丙烯酸系水凝膠的基本物

2、理性能(密度、平均分子量、交聯(lián)密度、平衡態(tài)水含量、固定電荷密度等)，測(cè)試了水凝膠在不同離子強(qiáng)度下的溶脹、退溶脹性能，并對(duì)其響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討，同時(shí)對(duì)這三類(lèi)水凝膠的機(jī)械性能進(jìn)行測(cè)試，取得了以下主要研究結(jié)果： 一、pH敏感水凝膠1、pH敏感水凝膠的溶脹性能受離子強(qiáng)度的影響非常大，離子強(qiáng)度越高，溶脹率越低； 2、pH敏感水凝膠的力學(xué)性能隨著外界的pH值的變化而出現(xiàn)變化，當(dāng)pH小于6時(shí)，凝膠呈現(xiàn)收縮狀態(tài)，力學(xué)性能較高；而當(dāng)pH大

3、于6時(shí)，凝膠呈現(xiàn)溶脹狀態(tài)，力學(xué)性能較低。 二、溫度敏感水凝膠1、離子強(qiáng)度是影響溫度敏感水凝膠溶脹率的關(guān)鍵因素，影響方式同pH敏感水凝膠的方式相同(離子強(qiáng)度越高，溶脹率越低)； 2、使用丙烯酰胺與N-異丙基丙烯酰胺共聚提高了溫度敏感水凝膠的LCST，使其由文獻(xiàn)報(bào)道[1]的32℃升高到45℃； 3、溫度水凝膠的機(jī)械性能隨溫度變化顯著。當(dāng)溫度達(dá)到LCST后，楊氏模量有較大幅度提高。對(duì)于0.2M下的水凝膠，提高的幅度可達(dá)