温敏性PAC/HPMC水凝胶的制备与性能研究

以醚-羟丙甲基纤维素(HPMC),聚阴离子纤维素(PAC)和氯化铝为原料,通过物理方法制备了一系列热缩型温敏性PAC/HPMC水凝胶,并对凝胶强度、溶胀动力学、耐盐性和温敏性进行了研究. 结果表明:PAC/HPMC水凝胶强度受到HPMC用量和相对分子质量影响. 在研究范围内,当HPMC的2.0%水溶液黏度为4Pa·s,加入量为0.10%时所制备的凝胶强度最大;与纯PAC凝胶相比,PAC/HPMC凝胶在去离子水中的平衡溶涨率有显著提高;PAC/HPMC凝胶的溶胀率随着NaCl溶液浓度的增加而减小,PAC/HPMC凝胶在相同浓度NaCl溶液中的溶涨率高于纯PAC凝胶;HPMC的存在使PAC/HPMC凝胶具有了温敏性,由于HPMC与PAC分子间存在协同效应,PAC/HPMC凝胶的LCST比HPMC的相应温度低.     

温敏性双亲二元共聚物的研制

用己内酯改性丙烯酸酯和丙烯酸，通过自由基聚合制备了具有温敏性的双亲二元共聚物(PAFn)，PAFn在选择性溶剂中自组装得到了聚合物纳米胶束溶液．对PAFn及胶束进行了一系列表征，研究了聚合物浓度、单体比、n值的变化等对胶束粒径的影响。同时研究了它们在醇／水介质中的相转变行为，荧光测试显示，通过自组装途径获得的胶束在醇／水介质中存在一个温度敏感区，具有明显的相转变温度．     

温敏性水凝胶作为固定化酶载体的研究

提出水凝胶载体材料优化模型,根据优化结果制备出了两种性能相异的载体材料即聚丙烯酰胺/2-甲基丙烯酸羟基乙酯和聚N-异丙基丙烯酰胺/2-甲基丙烯酸羟基乙酯,并用其包埋α-胰凝乳蛋白酶,利用载体材料的温敏性可实现固定化酶活力的可控及连续可调,两种固定化酶经连续催化8次,固定化酶活力并无明显下降.     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶微控阀的制备与性能

以毛细管(0.5 mm内径)为反应器,通过自由基聚合的方法合成了聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)水凝胶.在自制的毛细管系统中分别测定了盐浓度、pH值、有机溶剂体积分数以及压力对PNIPAAm水凝胶的响应时间和相转变温度值的影响.结果表明:乙酸铵溶液浓度在0.05 mol/L以下、磷酸二氢钠溶液的pH值在3~11范围内、乙醇溶液的体积分数在5%以下和流体静压力低于1.96 kPa时,PNIPAAm水凝胶的响应时间及相转变温度值变化不大,该水凝胶可作为微流控系统中的微阀直接使用.     

温敏性凝胶的合成与药物缓释模拟

通过自由基聚合法合成了聚（N－异丙基丙烯酰胺）一无水凝胶和聚（N－异丙基丙烯酰胺－丙烯酸）二元水凝胶，用溶胀法探讨了温度，pH有原料组分等因素对凝胶性能的影响，实现发现：一元水凝胶体系与其线性聚合物一样，具有明显的相转变温度（LCST), 与差示扫描量热法（DSC）结果一致；二元水凝胶的LCST随丙烯酸的含量的增加而上升，而碱性条件下的溶胀性能远远优于酸性条件，Lin选出一适合配方并在模拟人体体温（37℃）和胃肠液pH值的条件下进行了药物（阿司匹林）缓释实验，发现以凝胶颗粒为药物载体，能更好地达到药物长期有效释放的目的。     

生物温敏性水凝胶的研究

采用明胶和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为原料,制备了配比不同的明胶/聚N-异丙基丙烯酰胺(Gel/PNIPAM)水凝胶系列,研究了pH值、温度对水凝胶的溶胀度和溶胀速度的影响。结果表明,明胶/PNIPAM水凝胶对pH值、温度有明显的响应性,且随着组分中NIPAM配比的增加,水凝胶的温敏性明显增加;对水凝胶的溶胀动力学研究表明,体系配比对溶胀的影响与最低溶液临界温度(LCST)有关,当温度大于LCST时,溶胀速度及溶胀度随明胶含量的增加而增加,当温度低于LCST且配比为1/1(质量比)时,水凝胶的溶胀速度最大。     

温敏性聚乙烯醇/微凝胶复合水凝胶的制备与性质

 在聚乙烯胺大分子存在条件下,以特丁基过氧化氢(TBHP/-NH₂形成氧化还原对,通过接枝聚合方法引发N-异丙基丙烯酰胺聚合,合成了壳核微凝胶粒子,采用溶液共混和冷冻—恢复法制备了聚乙烯醇/微凝胶复合水凝胶膜。通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)考察了微凝胶粒子的形貌和内部结构,并研究了微凝胶粒子以及聚乙烯醇/微凝胶复合水凝胶膜的温度响应性质。结果表明,微凝胶粒子为球形结构,具有壳核结构。微凝胶以及复合水凝胶膜均表现出相似的相转变温度,并且复合水凝胶膜具有快速响应性质。     

温敏性聚(N,N-二甲基丙烯酰胺-co-4-丙烯酰氧基查尔酮)共聚物的合成与表征

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)和4-丙烯酰氧基查尔酮(AC)为单体,以S-十二烷基-S’-(α,α’-二甲基-α’’-乙酸)-三硫代碳酸酯为RAFT试剂,在四氢呋喃溶液中通过RAFT共聚合成了聚(N,N-二甲基丙烯酰胺-co-4-丙烯酰氧基查尔酮)共聚物(poly(DMAA-co-AC)),并通过红外光谱、紫外可见吸收光谱和核磁共振氢谱对共聚物的结构进行了表征。采用可见分光光度法和动态光散射研究了共聚物的温敏性,结果表明,poly(DMAA-co-AC)共聚物是一类具有低临界溶解温度(LCST)的温敏性聚合物,且随着共聚物中AC含量的增加,其LCST降低。     

新型敏感性水凝胶的研究：Ⅰ.阴离子单体对凝胶温敏性能的影响

合成了以丙烯酸（３－磺酸）丙基钾盐（ＳＰＡＰＳ）及甲基丙烯酸（３－磺酸）丙基钾直盐（ＳＰＭＡＰＳ０两种磺酸盐为阴离子单体的异丙基丙烯酰胺（ＮＩＰＡ）水凝胶,发现其溶一能具有良好的温敏性,且阴离子含量越大,敏感性越强,对应的敏感温度也愈高。     

纤维素基湿度控制材料的制备与表征

以甲基纤维素作为接枝共聚的原料合成纤维素基湿度控制材料,并加入CaCl2和异丙基丙烯酰胺改善其吸放湿性能;通过间歇式吸附/脱附进行吸、放湿动力学实验与恒温脱附实验,采用热重分析(TG-DTA)和红外光谱(FTIR)表征改性复合材料的热稳定性及其结构。研究结果表明:该类材料具有吸湿量较大、易再生和稳定性高的特性,CaCl2改性材料在相对湿度为100%的最大湿容量为1.45 g/g,吸湿平衡时间约160 h;而相对湿度为90%达到湿平衡的样品放湿需约60 h,在80℃恒温烘箱中脱附40%仅需10 min。加入异丙基丙烯酰胺后材料的放湿速率明显增大,且所有材料在300℃以下具有较强的热稳定性。