纳米聚N-异丙基丙烯酰胺微凝胶的光引发聚合

选择具有温敏性的高分子单体N -异丙基丙烯酰胺 (N -isopropylacrylamide ,NIPAM )为主单体 ,N ,N’ -亚甲基双丙烯酰胺 (methylenebisacrylamide,MBA)为交联剂 ,运用光引发无皂乳液聚合的方法合成出粒径小于 10 0nm的高分子微凝胶 ,并研究了在改变体系组成和条件时微凝胶粒径的变化。结果显示 ,在乳化剂临界胶束浓度以下 ,随着乳化剂浓度的提高 ,微凝胶粒子的粒径不断减小且趋向稳定 ;相比于热引发 。

智能窗口用热响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的研究进展

本文综述了智能窗口用热响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的热响应机理,介绍了该水凝胶材料的制备方法及相关的性能,阐述了影响PTC效应的主要因素及提高其稳定性的方法,展望了智能窗口用热响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶未来的研究方向和发展前景。

纳米TiO_2/聚N-异丙基丙烯酰胺复合水凝胶的合成及其表征

通过利用偶联剂和超声分散将TiO2表面功能化,在其表面引入烯键,与聚N-异丙基丙烯酰胺在交联剂存在下共聚,制备了不同纳米TiO2含量的聚N-异丙基丙烯酰胺复合水凝胶.采用红外光谱、扫描电镜、紫外光谱、热重分析、动态粘弹谱仪等表征了复合水凝胶的微观结构和形貌,测试了复合凝胶材料对紫外线的吸收、热稳定性、机械强度及其韧性.结果表明:纳米TiO2粒子的引入,使得复合凝胶材料对紫外线吸收效果显著,凝胶的稳定性、机械强度及韧性得到明显改善.

聚N-异丙基丙烯酰胺/纳米SiO_2复合水凝胶的合成及溶胀性能

通过纳米SiO2的表面功能化,在其表面引入乙烯基功能基团,在H2OTHF的混合溶剂中,超声分散后,交联剂N,N′亚甲基双丙烯酰胺存在时,于25℃下使其与N异丙基丙烯酰胺共聚,制得聚N异丙基丙烯酰胺纳米SiO2复合水凝胶,并用FTIR和SEM对产物进行了表征.研究了凝胶的溶胀动力学,消溶胀动力学和温度敏感性.实验结果表明,纳米SiO2的引入,改善了聚N异丙基丙烯酰胺水凝胶在低温时的溶胀性能和在高温时对水的释放性能,并讨论了引起这些性能改变的原因.

多重响应的单分散聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米水凝胶的制备及性能表征

以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）与丙烯酸（AA）为单体,在水相中通过乳液聚合法制得具有温度、pH双重响应的单分散聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）（P（NIPAM-co-AA））纳米水凝胶。利用动态光散射仪（DLS）、原子力显微镜（AFM）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）对纳米水凝胶的尺寸、形貌和化学组成进行了表征,讨论了单体含量和乳化剂含量对凝胶粒径和多分散指数（PDI）的影响,同时探究了纳米水凝胶的温敏性和pH敏感性。结果表明：当AA为单体总物质的量分数的20%、乳化剂用量为0.05g时,制得的球形纳米水凝胶形态均匀规整,水合直径为403nm,PDI仅为0.033,且对温度和pH具有双重敏感,尤其在pH为4~6时,响应极为明显。

粘土对N-异丙基丙烯酰胺和丙烯酸叔丁酯共聚形成微凝胶的影响

以无机粘土(锂蒙脱石)作为物理交联剂,在不加任何乳化剂的条件下,通过无皂乳液聚合制备了一系列粒径在250nm左右且具有温敏性的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸叔丁酯(tBA)共聚微凝胶,并通过傅立叶变换红外光谱、扫描电镜、准静态光散射、X射线衍射仪和差示扫描量热法对所合成微凝胶的化学结构、表面形态和温度敏感性进行了表征.研究表明,粘土起到交联剂的作用;tBA的引入可以调节微凝胶的体积相转变温度;所制得的粘土交联微凝胶具有较好的粒径分布且粒径在140nm至350nm之间.

羧甲基纤维素钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米复合水凝胶的制备及结构性能表征

以无机粘土为交联剂制备了具有温度、pH双重敏感特性的羧甲基纤维素钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺)/粘土半互穿网络纳米复合水凝胶(CMC/PNIPA/Clay semi-IPN),并通过红外和透射电镜对其结构和形态进行了表征。在酸性(pH=1.2)和20℃条件下,分别研究了温度和不同pH缓冲液对该凝胶溶胀度的影响,测定了复合水凝胶的力学性能。结果表明:水凝胶中的粘土被剥离成单片层,且均匀分散在凝胶网络中,起交联剂的作用,而CMC以线性大分子的形态存在;CMC/PNIPA/Clay具有良好的温度、pH双重敏感特性;凝胶的断裂伸长率>1 000%。

N-异丙基丙烯酰胺与丙烯酸叔丁酯共聚微凝胶的温敏性

以一定量的N-异丙基丙烯酰胺(N IPAM)为主单体,以亚甲基双丙烯酰胺(M BA)为交联剂,使用丙烯酸叔丁酯(tBA)为共聚单体,通过改进的无皂乳液聚合方法制备了具有温敏性的P(N IPAM-co-tBA)微凝胶。傅立叶变换红外光谱分析结果证实了微凝胶的化学结构,扫描电镜观察表明该微凝胶为单分散性良好的球形形状。P(N IPAM-co-tBA)微凝胶的体积相转变温度在较宽的范围内可由共聚单体tBA的用量进行调节,但随着tBA用量的增加,微凝胶的温敏性逐渐下降。由于tBA共聚单元增加了聚合物链的疏水性,因此P(N IPAM-co-tBA)微凝胶的溶胀比随着凝胶网络中tBA单元含量的增加而下降。

聚N-异丙基丙烯酰胺微凝胶的合成和应用进展

介绍了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)微凝胶的合成方法和环境响应性能,重点论述了PNIPAM微凝胶作为先进功能材料的最新进展。作为"智能"材料,PNIPAM微凝胶在不同领域具有广泛的应用,论述了PNIPAM微凝胶在作为微反应器模板合成纳米粒子、光学材料以及药物的定向释放和控制释放载体中的应用。

含功能性羟基的温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶的制备及性能研究

采用两步合成路线合成了二缩三乙二醇单甲基丙烯酸酯 (TREGMA) ,并对其结构进行了表征 ;利用无皂乳液聚合法使N 异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)、TREGMA和N ,N 亚甲基双丙烯酰胺 (BA)交联共聚 ,制备了含有功能性羟基的温敏性微凝胶 .微凝胶的去溶胀性能研究表明 ,TREGMA的引入使得微凝胶的体积相转变温度得到提高 ,同时所制得微凝胶具有较好的温敏性 .该类微凝胶有望成为良好的生物医用材料 .

聚N-异丙基丙烯酰胺/粘土纳米水凝胶的合成及性能

在制成钠基粘土的基础上,对粘土进行了改性,并把改性后的粘土分散在N-异丙基丙烯酰胺的水溶液中在室温下聚合,结果表明这种水凝胶具有较好的温度响应性和快速的相转变特性,而加入15%粘土的水凝胶的溶胀比和温度响应性能均大大提高。用X射线衍射分析表明此水凝胶是纳米复合物。

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/黏土纳米复合水凝胶的制备及结构性能表征

以无机黏土作为交联剂制备了新型聚(N-异丙基丙烯酰胺)/黏土(PNIPA/Clay)纳米复合水凝胶,对其结构、形态、溶胀行为和力学性能等进行了研究.实验表明,无机黏土被剥离成纳米尺寸的片层,均匀分散在凝胶网络中,起交联剂的作用.PNIPA/Clay水凝胶的体积相转变温度(VPTT)在35℃左右,与交联方式和交联剂的用量无关.随着黏土含量的增加,水凝胶的溶胀速率和溶胀度降低.PNIPA/Clay水凝胶具有较高强度和良好的韧性,断裂伸长率可达1000%以上,且卸去载荷后其伸长几乎可以瞬时完全回复.

含纳米金聚乙烯基吡咯烷酮/聚(N-异丙基丙烯酰胺)智能杂化微凝胶的合成

以无皂乳液聚合法合成了聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。首先,选用乙烯基吡咯烷酮(NVP)作为单体,交联剂与引发剂分别选用了二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和偶氮二异丁脒盐酸盐(V50),成功合成出PVP种子。再将PVP种子与氯金酸溶液(HAu Cl_(4))混合形成载金微凝胶。最后在合成PVP/PNIPAM载金杂化微凝胶的步骤中,第二单体选用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM),交联剂与引发剂则分别使用了N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)与过硫酸钾(KPS),最终成功合成了含纳米金的PVP/PNIAPM智能杂化微凝胶。我们对最终产物使用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)等手段来进行详细表征,证明合成出的杂化凝胶中同时存在PVP、PNIPAM与纳米金3种成分。该微凝胶粒子为较均匀的球形,干燥尺寸约为300nm,具有良好的分散稳定性。最终合成的杂化微凝胶存在着非常明显的温度敏感性,其VPTT大约为36.7℃。

体积相转变温度可调的温敏性N-异丙基丙烯酰胺共聚物微凝胶的制备与性能研究

选用甲基丙烯酸异丙酯(iPMA)与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚,制备了一系列疏水改性、相转变温度可调的温敏性P(NIPAM-co-iPMA)微凝胶.利用透射电子显微技术(TEM)、浊度法、动态光散射(DLS)技术及示差扫描量热(DSC)技术对所得微凝胶的形态及去溶胀行为进行了表征.TEM与DLS结果表明,所制备的微凝胶具有规则的球型形态.浊度、DLS及DSC结果表明,疏水性单体iPMA的引入能有效调节共聚物微凝胶的相转变温度;在所考察的范围内,微凝胶的相转变温度随iPMA投料比的增加几乎呈线性降低.

侧链含不同功能性羟基的温敏性N-异丙基丙烯酰胺共聚物微凝胶的制备及性能比较

选择含有活性羟基的亲水单体多缩乙二醇单甲基丙烯酸酯(PEGMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),分别和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)交联共聚,制备了侧链含有功能性羟基、链长不同的温敏性微凝胶.研究发现,亲水单体HEMA和PEGMA的引入对微凝胶的去溶胀性能有不同的影响,PEGMA的引入使得微凝胶的体积相转变温度升高,微凝胶的去溶胀比随着PEGMA投料比的增加而降低.而HEMA的引入使得微凝胶的体积相转变温度降低;微凝胶的去溶胀比随着HEMA投料比的增加先是增加然后降低,当HEMA的投料比为8mol%时,去溶胀比达到最大.

纤维素纳米纤维接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备与表征

将具有温度响应的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)接枝到电纺纤维素纳米纤维膜上,制备温度响应型纤维素接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm-g-Cell)纳米纤维水凝胶。研究接枝单体(N)与纤维素(c)的质量比、反应温度、反应时间和引发剂浓度对产物接枝率、溶胀性和形貌的影响。结果表明,最佳聚合反应条件为m(N)∶m(c)=15∶1、反应温度40℃、反应时间3 h、引发剂浓度为10 mmol/L,得到PNIPAm-g-Cell接枝率和溶胀率分别为35%和31%。与PNIPAm相比,PNIPAm-g-Cell水凝胶的低临界相转变温度(LCST)显著升高,说明亲水性纤维素的引入改变了体系的亲疏水平衡。去溶胀动力学测试表明,0.5 min内接枝率为25%和35%的水凝胶保水率分别降低至93%和61%。说明接枝率越高PNIPAm-g-Cell水凝胶对温度的响应速度越快,对温度越敏感。

前端聚合法制备聚N-异丙基丙烯酰胺/碳纳米管复合水凝胶及其性能

用前端聚合法制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺)/多壁碳纳米管(PNIPAM/MWCNTS)复合水凝胶,对产物的微观形貌、温敏性、力学性能和释药性能进行了研究。结果表明,PNIPAM/MWCNTS复合水凝胶具有温度敏感性,MWCNTS的加入不影响水凝胶的低临界转变温度,随MWCNTS含量增加,水凝胶吸水能力降低,力学强度显著提高,当MWCNTS的含量由0%增至10%时,水凝胶的压缩强度从88 k Pa增加到666 k Pa。复合水凝胶具有良好的药物缓释性能。

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(NI-PAM-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。

相转变温度范围窄的聚(N-异丙基丙烯酰胺)温敏性微凝胶

采用间歇式、半间歇式和连续式无皂乳液聚合(SFEP)法合成温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶。连续式或半间歇式SFEP法合成的PNIPAM微凝胶相转变温度范围明显地比间歇式SFEP法合成的窄,其中又以连续式SFEP法的效果最明显。相同交联剂用量的情况下,连续式SFEP法合成的PNIPAM微凝胶的粒径和溶胀比最大,而间歇式SFEP法合成的最小。通过研究微凝胶合成过程中溶胀比随反应时间的变化关系,证明了连续式或半间歇式SFEP法合成的PNIPAM微凝胶具有比较均匀的内部交联结构。

pH及温度敏感性N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚微凝胶的制备与表征(英文)

通过无皂乳液聚合得到了N-异丙基丙烯酰胺和丙烯酸的无规共聚物微凝胶,用电导仪测定了该微凝胶的表面羧基含量,用分光光度计测定了水凝胶溶液透光率在不同pH值和温度条件下的变化。结果表明,该微凝胶表面羧基含量随着聚合反应中丙烯酸质量分数的增加而增大;微凝胶表面羧基含量直接影响微凝胶的环境敏感性。