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《快速响应的温敏性聚（n—异丙基丙烯酰胺）水凝胶——ⅰ以caco为成孔剂制备方法、表征及动力学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、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、表征及动力学研究第3期2002却:6月高分子ACTAPO[YMERICAS[NICANO3JuI1.20()2快速响应的温敏性聚【AL异丙基丙烯酰胺)水凝胶I.以CaCO为成子L剂制备方法,表征及动力学研究刘晓华王二刘德山清人学材料科学T程研究院化r系岛分研究所北京1C4g184摘要以同粒径的CaC0粒子为成L剂.合成了速响应的诅敏性檗(N一异内阿烯酰胺)(PMPAj水凝胶利川f』描电镜观察到水凝胶具有特殊的孑L状结构,得到小凝胶的孔径大小为儿敞沭左右动力
2、学研究表叫.渡水凝胶在温敏膨胀或收缩时,具响快速的响应速率.在10mln内的失水率町达90%比较了{凝胶和40℃下失水后的凝胶两种同状态下水凝腔的膨胀曲线,发现者的溶胀动力学曲线明显不同.前者的曲线有斟点同时盎现失水收缩速率相比,水凝腔具有较慢的吸小膨胀速率关键词异阿肇烯酰胺,L状结构,快速n应.动力学.小凝胶敏感性水凝胶是种亲水性高分子交联网度的影响很大'Yoshida等通过设汁单体结构合络,它能够感知外界环境的微小变化(例如温度,成了梳型接枝的PNIPA水凝胶,该水凝胶具有快pH,离子强度,光,电场和磁场等),并通过自身体速的收缩速率
3、,但膨胀速率仍然较慢.Hoffn一积的膨胀和收缩来响应外界的刺激.敏感性水凝等以羟l内基纤维素为成孔剂合成r微孔的PNIPA胶的述特点使其在药物控制释放,物质分离提水凝胶,此法利用摔丙基纤维素在不同温度下的纯,活性酶包埋等方面有』,泛应用前景.作为溶解度差得到r具有较快响应速率的PNIPA水一种典的温度敏感性水凝胶,近年来,聚(异凝胶;Gotoh等则利用微观相分离技术进行反应丙基丙烯酰胺)(PNIPA)水凝胶得到了r泛而深得到了多孔的水凝胶,但以上两种合成方法都八的研究J.要求在PNIPA的相转变温度上进行聚合,得到敏感性水凝胶的响应速率
4、是评价其性能的最的是乳白色的不透明水凝胶重要参数之一,一般情况下都要求水凝胶具有快在本研究中,我们以CaCO为成孔荆,通过选速的响应速率.Tanaka等的研究工作表明,水凝胶用不同粒径的CaCO粒了,在室温下台成r不同膨胀或收缩达到平衡所需的时间与水凝胶的线形孔径无色透明的温敏性PNIIA水凝胶.对台成的尺寸的平方成正比,即rzR./D,其一tr为水凝孔状结构的PNIPA水凝胶进行了扫描电镜观察,胶膨胀和收缩的特征时问,为水凝胶的线形尺井系统研究了水凝胶的动力学行为为_扩散系1实验部分言.D值一般为l0'～10c,s,因此,普～…～通方法
5、合成的水凝胶都有响应速率慢的缺点例1.1原料与试剂如.典型的厚度为2mn的PNIPA水凝胶当外界^L异丙基丙烯酰胺(NIPA),自制,用苯一正己温度变化时,通常需要超过一天的时间才能达到烷(1:1V/V)混合溶剂重结晶;N,Ⅱ甲基双丙吸水或缩水平衡,这大大限制r敏感性水凝胶的烯酰胺(BIS),化学纯,用乙醇重结晶:过硫酸铵应Ir『j范围.有关提高水凝胶响应速率的方法已有(APS).分析纯.用盘离子水重结品;CaCO,北京一些文献撒道..".H1rasa等利用辐射聚合技术国利粉体有限公司,平均粒径800～250013制备r对温度具有快速响应
6、的聚甲基乙烯基醚水1.2PNIPA水凝胶的台成凝胶,该水凝胶的响应速率受辐照时问和辐照强将002moI单体NIPAJ4×10一tool交联剂,D】.07.【2收精,200l—o9.28修稿,圆家自然科学基金资助项目f基金号59925309);*通讯联系^3期刘晓华等:快速响应的温敏性聚(异丙堇丙烯酰胺)水凝胶IBIS溶于15mI去离子水中.加人平均粒径为800～2500目的CaCO粒子,在通N:的条件下机械搅拌20min加人002g引发剂APS,继续通N,l0min再人40uL促进刑四甲基乙■胺.继续搅拌,待体系的粘度增大后将反应物移人试
7、管中.密封试管,使反应继续进行完全将装有水凝胶的试管置于4o℃水浴巾.待水凝胶均匀收缩后取}十{,Ir『j去离子水漂洗,除去未反应体.将漂洗后的水凝胶用片切成1～3l1]llI的圆片,放人浓度为01mollI的盐酸溶液中.定期更换盐酸溶液,至PN1PA水凝胶中的CaCO粒子被完全从IPA水凝胶中反应洗出再用去离子水漂洗除去多余的酸得到所需的敏感性PNIPA水凝胶将凝胶置于40'C占离子水中使其均匀收缩,600c真夺下燥至恒重后备用1.3测试I.3IH描电镜(SEM)观察将达到吸水平衡的水凝胶样品取出,用滤纸擦去水凝胶表面的水J放人液氮中淬
8、冷,再转入冷冻干燥机中干燥际水坷取煤后的小块样品丧向经喷金后,用日点450扫描电镜在20kv加速电压下观察J.32水凝胶禽水分半的测定将绗定重的凝胶样品放人一定的温度的纯水中.一定时问后取出怖
