疏水改性聚N-异丙基丙烯酰胺的性能及对溶液组成的依赖性

采用自由基胶束水溶液聚合方法制备了疏水改性聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶(P(NIPA-co-MA／EA／BA／DA)),研究了该类水凝胶和PNIPA水凝胶在去离子水及NaCl、Na2SO4、乙醇水溶液中的溶胀行为及与温度的关系。结果表明,聚合物水凝胶在水溶液中的行为与凝胶化学结构、温度、水溶液中的溶质的种类和含量有关。     

PNIPA/CS智能水凝胶的辐射合成及性能研究

选用具有优良温敏性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和具有良好生物相容性及生物可降解性的p H敏感性天然高分子壳聚糖(CS)为基本原料,采用辐射法合成了PNIPA/CS智能水凝胶,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,研究了CS含量对凝胶性能的影响。结果表明,CS分子上的C3—OH和/或C6—OH和PNIPA发生了接枝反应,PNIPA/CS水凝胶的溶胀率随着CS含量的增大而逐渐减小。CS含量为20%的水凝胶其溶胀过程主要由链段的松弛来控制,该水凝胶的平均失水率约为94%,其较低温临界温度(LCST)约为37℃。     

NIPA系温敏凝胶结构改性及性能研究进展

N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)同时具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基,使其系列聚合物具有优良的温敏智能特性和记忆效应,目前已广泛应用于药物缓释、物料分离、免疫分析、酶的固定等领域.聚合类型、多孔结构、尺寸大小、溶剂种类、工艺条件等因素对凝胶的温敏性能影响极大,为了改善凝胶性能,近年来,研究者们在这几个方面做了大量研究工作.对NIPA系温敏凝胶结构改性及温敏性能的研究进展进行了全面综述,介绍了相关机理并提出未来的发展方向.     

基于温敏改性纳米纤维素的复合水凝胶薄膜的制备及其分子透过性能

利用溴代—接枝两步法将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)接枝聚合到纤维素纳米微晶(CNCs)表面,制备得到PNIPAAm改性的CNCs(P-CNCs),并将该P-CNCs分散于海藻酸钠(SA)基体中,得到复合水凝胶薄膜。对改性P-CNCs进行了结构和性能的表征,并研究了P-CNCs的温度响应特性对复合水凝胶薄膜分子透过性能影响。结果表明,改性P-CNCs保持了棒状结构但相比于CNCs直径变大,晶型保持不变但是结晶度降低。当环境温度高于低临界转变温度(LCST)时,P-CNCs悬浮液的透光率增大。添加P-CNCs制备的复合水凝胶薄膜,其热稳定性相比与其他水凝胶薄膜有所提高。当环境温度≥LCST时,添加P-CNCs的复合水凝胶薄膜的水蒸气透过性相比环境温度25℃时明显提高,300 min后水蒸气透过量相比提高了17%;而相比于添加CNCs的水凝胶薄膜,其相同时间下的水蒸气透过量提高了28.6%。亚甲基蓝分子透过性实验表明,在环境温度≥LCST的条件下,添加P-CNCs的复合水凝胶薄膜其分子透过速度要显著大于添加未改性CNCs的水凝胶薄膜,且分子透过速度随着P-CNCs添加量的增大而增大。     

温度敏感性水凝胶PNIPAm/DMA的制备与研究

采用乳液聚合的方法,以N-异丙基丙烯酰胺（N-isopropylacrylamide,NIPAM）,N,N-二甲基丙烯酰胺（N,N＇-dimethylacrylamide,orDMA）为功能单体,过氧化硫酸胺（Ammonium persulfate,or APS）为引发剂,制备出了含有高亲水性单体含量的温度敏感性的PNIPAM/DMA微水凝胶,通过动态激光光散射仪（DLS）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、扫描探针显微镜（AFM）对其结构和性能进行了研究,结果表明,随着DMA含量的增加和温度的升高,微凝胶的粒径逐渐增加;随着DMA含量的增加,最低临界转变温度（LCST）和相转变温度也相应的升高;随着APS用量的增加,凝胶粒径逐渐增加,且当APS的用量为单体浓度的0.03%和0.04%时,反应40min会出现沉淀。     

PNIPA纳米凝胶的性能表征与分子力学模拟

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为聚合单体,分别采用连续和间歇方式无皂乳液聚合法制备了单分散性良好且粒径可精确控制的PNIPA纳米凝胶。用原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)等方法对纳米凝胶的结构、形貌和粒径及其分布进行了表征,用分子力学模拟法研究了纳米凝胶的分子链发生体积相转变前后分子构象的变化。结果表明,PNI-PA纳米凝胶的粒径随交联剂和乳化剂含量的增加而逐渐减小,连续式制备的PNIPA纳米凝胶比间歇式纳米凝胶的平均粒径小,PNIPA纳米凝胶的较低临界溶解温度(LCST)在32℃左右,PNIPA纳米凝胶分子链在LCST以上严重卷曲,在纳米凝胶分子链中存在很强的非键作用力。     

快速响应型P(NIPA-co-SA)水凝胶制备及温敏性能

研究具有较高LCST且响应速率快的温敏性水凝胶。以NaCl水溶液为反应介质,采用相分离法合成了多孔水凝胶P(NIPA-co-SA)。利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)表征产物结构,并借助扫描电子显微镜、差示扫描量热法(DSC)、浊度法等手段研究了反应介质浓度对产物微观形貌、相变温度和相变响应速率的影响规律。结果表明,P(NIPA-co-SA)水凝胶具有对温度敏感的响应特性,其低临界溶解温度(LCST)可达到75℃。NaCl水溶液浓度不影响产物的LCST,且随着反应中NaCl水溶液浓度的提高,水凝胶表面逐渐出现不连续的浅而封闭的小孔到互相贯穿的开孔,水凝胶相变响应速率在一定范围内逐渐提高,具有快速响应特性。     

壳聚糖交联智能型水凝胶的制备与降解性能

将天然产物壳聚糖改性后引入聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)温敏性水凝胶体系,研究了N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)对水凝胶的温敏性、溶胀性、压缩强度和降解性的影响。结果发现,当N-MACH的含量为30%时,合成的水凝胶不仅具有较好的温敏性和溶胀性能,且其压缩强度比只有BIS交联的PNIPAAm水凝胶提高了311.2%。在40℃、pH 5.0条件下,N-MACH引入量为30%水凝胶在纤维素酶溶液(8 U/mL)中的降解率可达到60.8%,进一步为壳聚糖交联水凝胶在生物领域的应用提供了良好条件。     

基于N-异丙基丙烯酰胺的磁性温敏水凝胶研究进展

基于N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的磁性温敏水凝胶是一种具备双重响应性的新型智能材料,在许多领域尤其是生物医药、生物工程等方面受到广泛的关注。综述了国内外近年来此类磁性温敏水凝胶的制备方法及相关应用,并对其目前存在的问题和今后的发展方向提出一些看法。     

SA分子量及用量对SA/PNIPAAm semi-IPN水凝胶溶胀性能的影响

研究了海藻酸钠(SA)的分子量及用量对SA/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络(SA/PNIPAAm semi-IPN)水凝胶的平衡溶胀度、溶胀速率和消溶胀速率的影响。结果发现,水凝胶平衡溶胀度随着凝胶网络中SA组分分子量以及用量的增加而增大;在pH=1.0条件下,SA/PNIPAAm semi-IPN水凝胶的溶胀速率随着SA的分子量以及用量的增加而降低,在pH=7.4条件下,水凝胶的溶胀速率随着SA的分子量以及用量的增加而增大;SA用量较低时,分子量的大小对SA/PNIPAAm semi-IPN水凝胶的消溶胀速率有很大影响,随着SA用量的增加,分子量大小对水凝胶消溶胀速率的影响作用降低。     

多孔性热敏水凝胶P(NIPA-co-SMA)的合成及性质

以亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,CaCO3为致孔剂,通过N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)与甲基丙烯酸钠(SMA)的溶液自由基聚合,制备了一系列多孔性热敏水凝胶;利用环境扫描电镜观察了溶胀状态下的凝胶多孔结构,测定了水凝胶的相转变温度、平衡溶胀率(SR)、热收缩动力学,并考察了致孔剂和交联剂的用量对上述性质的影响;与同条件合成的无孔凝胶相比,多孔凝胶的相变温度基本不变,但室温下SR增大了约50%,100 ℃时的热缩响应时间缩短至约3 min;同时,SR和温度响应灵敏度随致孔剂用量的增加而增加,而交联剂用量增加则使SR降低.     

pH敏感瓜胶/聚丙烯酸半互穿网络水凝胶的溶胀动力学

考察了瓜胶(GG)、丙烯酸(AA)的起始加料量和溶胀介质pH对瓜胶/聚丙烯酸半互穿网络水凝胶溶胀机理及溶胀动力学的影响。结果表明:在pH=3.0时,将GG用量从0增加到25 g/L,最大溶胀率从9.93下降到2.83,对应的溶胀特征指数n由0.600减小到0.203,水的扩散趋于F ick ian模式;将AA用量从125 g/L增加到375 g/L,最大溶胀率从3.14增加到4.30,n从0.484增加到0.609,水的扩散趋于non-F ick ian模式;GG/PAA半互穿网络水凝胶的溶胀行为满足Schott二级动力学方程。将溶胀介质pH从3.0提高到7.4,水凝胶的溶胀率、扩散特征指数n均明显增加。因此调整GG、AA用量以及溶胀介质pH可改变体系的溶胀性能。     

丙烯酸及其月桂醇醚酯共聚物的水溶液流变行为

合成了丙烯酸月桂基聚乙二醇（２３）酯（ＬＰＧ２３），并与丙烯酸（ＡＡ）在无分散剂情况下进行了水溶液共聚。产物在盐水或加有小分子乳化剂的水溶液中显示了与聚丙烯酸不同甚至相反的流变性能，笔者认为这是分子链上憎水基团的缔合力与带电基团的排斥力共同作用的结果。     

羧甲基纤维素钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能

制备了具有温度、pH双重敏感特性的羧甲基纤维素钠／聚（N-异丙基丙烯酰胺）的半互穿网络水凝胶（CMC／PNIPAAm semi—IPN）。研究了温度、pH对该凝胶溶胀度的影响。结果表明,在酸性（pH=1．0）和弱碱性（pH=7．4）条件下,semi—IPN凝胶溶胀度均随着温度的升高而下降,但在pH=1．0时,semi-IPN凝胶的溶胀度小于PNIPAAm凝胶的溶胀度;在pH-7．4时,结果正好相反。20℃时,该凝胶有良好的pH敏感性;而37℃时,敏感性不明显。同时对该凝胶的消溶胀动力学进行了研究,结果发现,试凝胶的消溶胀速率随着凝胶中CMC组分含量的增加而增大。     

有机硅改性聚酰胺树脂的合成与应用EI

研究了用聚有机硅氧烷改性的棉油酸聚酰胺树脂的合成与应用。与棉油酸聚酰胺树脂相比,共聚树脂软化点升高了12℃,冻点降低了6℃。共聚树脂在凹印塑料油墨中作为粘结料,提高了油墨的冻性、贮存稳定性和热粘连温度。     

聚丙烯酸高级酯煤油溶液的流动行为

本文制备了一系列高分子量的聚丙烯酸和甲基丙烯酸高级酯,研究了这些聚合物的分子量及其分布,侧基大小和溶液浓度对煤油溶液的流变性、减阻性和抗剪切性的影响。实验证明,这些高级酯煤油溶液都是假塑性流体,流动行为可用幂律描述:τ=k_γ~n;溶液的湍流摩擦系数(f)、雷诺数(R_e)和减阻触发时的雷诺数(R_(eo))之间的关系为:(?)。发现减阻百分率(DR)先随壁切应力(τ_w)增大而增加,超过一定的壁切应力(τ_(wm))后,DR 逐渐下降。DR 随分子量增大而增大,当分子量超过一定值后,DR 达到一个极限值(DR_m)而不再增大。DR_m 随浓度增加而增加。τ_(wm)基本上与浓度无关。在低速下,分子量分布较宽的样品具有较高的 DR 值。在湍流中,聚合物的抗剪切性随侧基增大和溶液浓度的提高而增强。     

改性环氧胶粘剂合成、固化机理的研究

用福里埃变换红外光谱可获得化学变化的有用信息.在光谱上新吸收带的产生或强度增加,旧吸收带的消失或强度减弱与改性环氧树脂的合成及固化反应有关.本文旨在以红外吸收带的频率和强度变化,解释判断反应机理.在改性环氧树脂的制备中,─NCO吸收的减小,羰基吸收的增加是环氧和聚氨酯预聚体中的基团反应的结果.1670cm-1弱吸收带的出现说明有脲基甲酸酯生成.可以观察到:在室温二天固化的环氧树脂光谱中,915cm-1吸收消失,3055cm-1吸收减弱.改性环氧树脂分别在80℃和100℃固化几小时,光谱变得复杂.在等温固化过程中1670cm-1和1640cm-1吸收的增加表明可能有氨解反应发生.     

改性环氧胶粘剂合成,固化机理的研究

用福里埃变换红外光谱可获得化学变化的有用信息。在光谱上新吸收带的产生或强度增加，旧吸收带的消失或强度弱与改性环氧树脂的合成及固化反应有关。本文旨在以红外吸收带的频率和强度变化，解释判断反应机理。在改性环氧树脂的制备中，－ＮＣＯ吸收的减小，羰基吸收的增加是环氧和聚氨酯预聚体中的基团反应的结果。１６７０ｃｍ＾－１弱吸收带的出现说明有脲基甲酸酯生成。可以观察到：在室温二天固化的环氧树脂光谱中，９１５ｃｍ     

丙烯酰胺/凹凸棒复合吸水性树脂的制备及溶胀行为

采用水溶液聚合法制备了丙烯酰胺／凹凸棒复合吸水性树脂,考察了凹凸棒含量、单体浓度、交联剂含量和引发剂含量对树脂吸水性能的影响,并通过FT-IR和SEM对接枝反应机理和材料的表面形貌进行了表征;同时时树脂在电解质溶液中的溶胀行为进行了研究。结果表明,当凹凸棒质量分数为10％时,复合吸水性树脂在蒸馏水和0．9％NaCl溶液中的吸水倍率分别达到了2645g／g和112g／g,树脂耐盐性能明显提高。