聚(N-异丙基丙烯酰胺)/石墨烯纳米复合水凝胶的制备及其溶胀性能

聚N-异丙基丙烯酰胺(Poly N-isopropylacrylamide,PNIPA)是一种能对外界温度产生响应的智能水凝胶.但是它的平衡溶胀率和响应速度不高,其应用受到一定的限制.本文通过原位聚合法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/氧化石墨烯(GO)水凝胶复合材料.并采用化学还原法对其还原获得了PNIPA/石墨烯复合水凝胶.通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别表征了凝胶的化学结构和内部形态.测定了凝胶的平衡溶胀率、温度响应性及其在高温(45℃)时的消溶胀性能.研究结果表明:石墨烯的加入使凝胶的多孔结构增加,水释放通道增加,因而PNIPA/石墨烯水凝胶显示出更高的平衡溶胀率,更快的消溶胀速度以及更敏感的温度响应性.     

温敏性PNIPAAm多孔水凝胶制备方法的研究进展

聚N-异丙基丙烯酰胺 (PNIPAAm)水凝胶由于其大分子侧链上同时含有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基而成为一种典型的温敏性水凝胶.但传统方法制备的PNIPAAm水凝胶对环境温度的响应速率非常慢,因而限制了它在相关领域的应用效果.为克服这一不足,将多孔结构引入PNIPAAm水凝胶是一种行之有效的方法.综述了近年来有关多孔PNIPAAm水凝胶的制备方法,如相分离法、模板法、致孔剂法、聚合物互穿网络法、冷冻聚合法等的研究进展及各自的优缺点.     

三元共聚物温敏性微凝胶的制备及性能研究

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-叔丁基丙烯酰胺(NT-BA)为共聚单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过无皂乳液聚合的方法制备了一系列三元共聚物温敏性微凝胶。测定结果表明,所得微凝胶具有规则的球形结构且粒径分布均一,引入疏水性单体NTBA能有效调节共聚物微凝胶的低临界溶解温度(LCST),并对其药物负载与释放进行了初步探索。     

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。     

β-环糊精大分子单体/N-异丙基丙烯酰胺共聚水凝胶

采用顺丁烯二酸酐(MAH)对水溶性β-环糊精(β-CD)树脂(β-CD-EPI)进行了改性，合成出一种新型功能性大分子单体MAH-β-CD-EPI。通过MAH-β-CD-EPI与N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)共聚反应合成出温度及pH敏感性MAH-β-CD-EPI／NIPA水凝胶。用元素分析、红外光谱及DSC对水凝胶进行了表征。结果表明．水凝胶在所研究的NIPA含量范围内(53．0％～82．3％(质量)，均表现出明显的温度及pH敏感性，并且其体积相变温度(Tc)与它的组成及环境pH有关。     

N-异丙基丙烯酰胺共聚物的温敏性

采用自由基水溶液聚合方法制备出了N-异丙基丙烯酰胺(N IPA)温敏共聚物P(AM-N IPA);首次在P(AM-N IPA)结构中引入丙烯酸钠(N aAA)单体结构单元,合成了离子型共聚物P(AM-N IPA-N aAA);考察了共聚物P(AM-N IPA)和P(AM-N IPA-N aAA)溶液温敏性的影响因素;分别采用荧光光谱分析法以及乌氏黏度计稀释法对共聚物溶液温敏机理进行了研究。结果表明,不同共聚单体的配比以及单体含量对共聚物溶液低临界溶解温度(LCST)均有显著影响;当温度高于共聚物低临界溶解温度时,共聚物分子链上的疏水基团的缔合作用增强,导致疏水聚集结构的形成,聚合物分子链发生去溶剂化作用,在共聚物稀溶液中表现为线团收缩,在共聚物亚浓溶液中表现为共聚物分子间聚集发生相分离。     

NVP/HEMA/RMA共聚水凝胶溶胀性能研究

采用本体聚合法,制备了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)/甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、NVP/HEMA/EMA(甲基丙烯酸乙酯)和NVP/HEMA/BMA(甲基丙烯酸丁酯)3种不同的共聚水凝胶材料,并用重量法和TG法研究了这3种不同组成水凝胶的溶胀性能.研究结果表明:加入疏水性单体甲基丙烯酸酯类,共聚水凝胶溶胀性能下降,由于EMA与HEMA结构相似,相容性好,其对溶胀性能的影响比BMA的影响小.     

AFM在N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚物微凝胶粒子性能研究中的应用

通过无皂乳液聚合得到不同丙烯酸(AAc)含量的交联N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚物(P(NIPAM-co-AAc))微凝胶,利用原子力显微镜(AFM)对其形态和环境敏感性进行了分析.结果发现,该凝胶粒子大小均一,直径约800nm;当环境温度由15 ℃升至50 ℃时,粒子的体积缩小,这表明P(NIPAM-co-AAc)微凝胶具有温度敏感性.     

光-温度双重响应凝胶的制备及温敏性能研究

采用自由基共聚合方法,将丙烯酰胺基偶氮苯(AAAB)与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)共聚,制备了一种具有温度和紫外光双重响应性的P(NIPAAm-co-AAAB)共聚凝胶,并研究了凝胶的温敏性。研究结果表明,P(NIPAAm-co-AAAB)凝胶具有温度响应性,且溶胀和退溶胀性能较好。与PNIPAAm凝胶相比,共聚凝胶平衡溶胀率降低。随共聚配比中AAAB含量的增大,共聚凝胶的低临界溶解温度(LCST)、平衡溶胀率和退溶胀速率均逐渐降低。     

温敏性丝胶蛋白/聚(N-异丙基丙烯酰胺)互穿网络水凝胶的结构与形态

采用同步-互穿网络方法制备丝胶蛋白(SS)/聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)互穿网络(IPN)水凝胶。用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)对其组成结构进行表征,表明形成了互穿网络结构水凝胶。通过透射电镜(TEM)和差示量热扫描(DSC)研究两相微结构,结果显示,尽管两相间存在微观相分离,但两者之间仍然具有一定的相容性。扫描电镜(SEM)观察到该水凝胶具有相互贯通的多孔结构。热失重(TG)研究发现,IPN提高了SS的热稳定性。     

具有可调溶胀性能的纤维素基温敏水凝胶

基于纤维素的水凝胶用途广泛,但其溶胀调控规律少见报道。文中以羟丙基甲基纤维素(HPMC)和羟乙基纤维素(HEC)为原料,以环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,制备了系列纤维素基温敏水凝胶,研究了在温度作用下HPMC及ECH含量、p H、无机盐对水凝胶溶胀性能的影响。结果表明,制备的纤维素基水凝胶具有随温度变化可调的溶胀性能;HPMC含量越高,水凝胶收缩能力越强;ECH含量越高,水凝胶收缩能力越弱;达到溶胀平衡的水凝胶具有良好的力学性能以及p H和无机盐稳定性。     

含笼形POSS的PNIPAM温敏性水凝胶的溶胀及药物缓释行为

以八乙烯基低聚倍半硅氧烷(OVPS)为交联剂,通过溶液共聚制备了聚N-异丙基丙烯酰胺有机/无机杂化水凝胶(P(OVPS-co-NIPAM)),研究了其溶胀、消溶胀和再溶胀及药物缓释行为。结果表明,所有P(OVPS-co-NIPAM)杂化水凝胶的平衡溶胀率SR均随温度升高而降低。20℃,5-P(OVPS-co-NIPAM)杂化水凝胶在去离子水中的SR与常规水凝胶P(MBA-co-NIPAM)相同,但在生理盐水中的SR,前者明显大于后者。随着OVPS含量的增加,杂化水凝胶的SR、再溶胀和消溶胀速率均逐渐下降。5-P(OVPS-co-NIPAM)杂化水凝胶的载药率和累积释药率均高于常规水凝胶P(MBA-co-NIPAM)。此外,P(OVPS-co-NIPAM)杂化水凝胶的药物释放速率均高于常规水凝胶,而且20℃时随OVPS含量增加,释药加快。     

基于聚(3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯)的半互穿温敏凝胶——孔洞形态、温敏性和溶胀行为

为克服具有优良生物相容性的聚(3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯)(PHBV)在水溶液的颗粒状分布和不均一性,以氯仿为溶剂,异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和PHBV为功能单体,改变PHBV/NIPAm质量比为0/100~40/100,采用自由基聚合和浸泡法制得半互穿网络结构的PHBV/poly(NIPAm/MBA)水凝胶。通过红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析和称量法等系统研究了PHBV/NIPAm质量比对凝胶化学组成、孔洞形态、温敏性和溶胀行为的影响规律。结果表明,PHBV的引入增加了凝胶孔洞数目,使孔径尺寸从20~30μm下降到5~10μm,最大溶胀度由19降至12,体积相变温度由30.89℃降为29.90℃,消溶胀平衡时间由60 min降为5 min。     

Effect of feed ratios of physical and chemical cross-linker on temperature-sensitivity of hydro~el

采用化学交联剂亚甲基双丙烯酰胺（MBA）和物理交联剂无机纳米黏土硅酸镁锂（LMSH）复配制备聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）水凝胶。随m（MBA）∶m（LMSH）的质量比由9∶1降至为1∶9,水凝胶的透光度和溶胀度增加。凝胶的内部形态取决于交联剂配比,孔洞尺寸随LMSH含量增加而增加。当m（MBA）∶m（LMSH）的质量比为9∶1和1∶9时,温度脉冲响应性最好,但m（MBA）∶m（LMSH）的质量比为1∶9时凝胶对温度的响应最为敏感,20℃下的储能模量最高。DSC结果表明体积相转变温度（VPTT）均在33℃左右,但VPTT范围随LMSH含量增加而窄化。     

物理/化学复合交联剂配比对凝胶温敏性的影响

采用化学交联剂亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和物理交联剂无机纳米黏土硅酸镁锂(LMSH)复配制备聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶。随m(MBA)∶m(LMSH)的质量比由9∶1降至为1∶9,水凝胶的透光度和溶胀度增加。凝胶的内部形态取决于交联剂配比,孔洞尺寸随LMSH含量增加而增加。当m(MBA)∶m(LMSH)的质量比为9∶1和1∶9时,温度脉冲响应性最好,但m(MBA)∶m(LMSH)的质量比为1∶9时凝胶对温度的响应最为敏感,20℃下的储能模量最高。DSC结果表明体积相转变温度(VPTT)均在33℃左右,但VPTT范围随LMSH含量增加而窄化。     

壳聚糖/聚(N-异丙基丙烯酰胺)全互穿网络水凝胶的制备及性能

以壳聚糖(CS)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,制备具有温度和pH值双敏感性的全互穿网络水凝胶(Full-IPN);利用红外光谱(FT-IR)对其分子结构进行表征,扫描电镜(SEM)观察其内部形貌,并通过DSC对其低临界溶解温度(LCST)进行表征,最后研究了不...     

聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯/聚乙烯醇半互穿网络水凝胶的溶胀行为

以甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过自由基聚合法制备了一系列半互穿网络水凝胶(PDVA)。研究了原料配比对该系列半互穿网络水凝胶最低临界溶解温度(LCST)的影响,以及介质pH值、温度对半互穿网络水凝胶溶胀行为的影响。结果表明,PVDA系列半互穿网络水凝胶的LCST随PVA含量的增加而升高,在酸性和碱性条件下该系列水凝胶的溶胀度与温度之间的变化关系恰恰相反;当温度低于LCST时,水凝胶的溶胀度随介质pH值的增大呈现先增大后减小的变化趋势,而当温度高于LCST时,PDVA系列水凝胶的溶胀度几乎不随介质pH值的变化而变化。