温度响应性聚丙烯酸酯分散体的制备及性能研究

为缩短丙烯酸氨基体系高温固化时成膜时间,采用溶液聚合将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)引入到聚合物链段中,制备具有温度响应性的水性含羟基聚丙烯酸酯二级分散体,并采用氨基树脂作为固化剂对分散体进行高温交联固化。结果表明:当温度高于较低临界溶解温度(LCST)时,聚合物链段的亲水性降低,疏水基团占主导地位,胶束结构坍塌,使聚合物从水中分离出来,达到快速失水的效果。固化剂氨基树脂的加入并不影响其LCST,且当水性含羟基聚丙烯酸酯与氨基树脂MR-4608的质量比为8∶1,并在140℃下固化40 min时,涂层的凝胶率达到85.90%,铅笔硬度为3H,附着力为0级,耐水性达到48 h不起泡不脱落,玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度均得到提高。

利用NVP组分调控亲水增强型温敏性PNIPAAm共聚物

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)是目前在生物医药领域研究和应用最为广泛的一种温敏性聚合物。但PNIPAAm均聚物的温敏性能相对单一,且由其构建的终产物难以在较宽温度范围内通过改变温度发生整体体积或表面润湿性能转变,因此限制了其应用范围。为了扩展PNIPAAm的应用领域,设计可以调控特别是提升PNIPAAm基材最低临界溶液温度(LCST)的温敏性聚合物十分必要。鉴于此,本研究将亲水性N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)引入温敏性聚合物分子骨架,同时利用共聚物的反应基团将P(NIPAAm-co-NVP)共聚物聚合接枝于铂片表面从而形成共聚物膜。衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)的鉴定结果表明各单体间的共聚反应均按预定方案进行,且可显著提升NVP在聚合过程的参与率;动态光散射(DLS)和静态接触角数据、扫描电子显微镜(SEM)图像均证明可以利用NVP组分提升P(NIPAAm-co-NVP)共聚物的LCST,从而获得亲水增强型的温敏性共聚物膜,该膜可用于药物控制释放和非侵害性细胞收获等。

温敏感应蚕丝织物的制备及性能研究

为制备透气透湿智能调节功能的温敏响应蚕丝织物,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(EGMA)为单体,采用无皂乳液聚合法合成聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)及聚[N-异丙基丙烯酰胺-co-聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯][P(NIPAM-co-EGMA)]温敏微凝胶,通过浸轧法将所合成的温敏聚合物整理到蚕丝织物上,并进行测试表征。结果表明:合成的PNIPAM具有良好的温敏特性,其最低临界溶液温度(LCST)为33℃,整理后织物表现出随温度变化的透气透湿性调节能力;并且随着温度在LCST上下的转变,整理后织物表现出亲水和疏水的变换;但整理后织物手感较差,当加入EGMA共聚后得到的P(NIPAM-co-EGMA),整理后织物手感明显改善,同时整理后织物的温湿度调节能力提高。

智能水凝胶的应用

智能水凝胶对于外界微小的物理化学刺激,如温度、电场、磁场、光、pH、离子强度或压力等能够感知并在响应过程中有显著的溶胀行为或响应性。本文重点介绍了智能水凝胶及与之密切相关的智能型大分子在药物控释、组织工程、活性酶的固定、调光材料等方面的应用。

快速温度敏感聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)水凝胶的制备及性能研究

于 4 8℃下制备快速温度敏感聚 ( N -异丙基丙烯酰胺 -co-丙烯酰胺 )水凝胶 ,其在室温具有较大的平衡溶胀率 .

聚丙烯表面接枝PNIPAAm膜Ⅱ.表面特性和温度响应性研究

通过吸水率和接触角测定研究了聚N 异丙基丙烯酰胺 (PNIPAAm)接枝膜的温度敏感特性 .尽管非交联型接枝膜和交联型接枝膜的吸水特性没有显著差别 ,但是交联组分的引入确实在一定程度上延缓了接枝膜的失水趋势 ,同时也有利于接枝膜亲水性的提高 .对接枝膜进行接触角研究发现 ,在某临界温度以下 ,接触角随时间的变化表征了探测水滴与膜表面之间的相互作用过程 .为了消除接触角测定过程中水份蒸发造成的影响 ,建立了接触角修正算法和修正经验关系式 ,并发展了一种适合于温度敏感性接枝膜LCST测定的变温实时接触角测定方法 .提出了接枝膜与水滴相互作用过程分为两个阶段的模型 ,并得到交联型PP接枝膜表面性能发生明显变化的临界接枝率为 0 6mg cm2

温敏性萃取水凝胶对生物大分子的分离

合成了均聚的聚N 异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶以及N 异丙基丙烯酰胺与丙烯酰胺共聚的〔P(NIPAM-AM)〕水凝胶,并研究了它们的溶胀性能及其对生物大分子的萃取分离性能。结果表明,两种温敏凝胶具有很好的溶胀性能,其低临界共溶温度(LCST)分别为30 4和31 0℃,它们对蛋白质和酶的分离效率在LCST附近发生突跃,如PNIPAM水凝胶对白蛋白的分离效率在LCST前后从96 2%降至59 8%。当交联剂N,N 次甲基双丙烯酰胺(Bis)的质量分数w(Bis)>4%时,分离效率大于90%(LCST以下)。

N-异丙基丙烯酰胺类共聚物温敏性研究

制备了N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)与N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)和/或甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的二元及三元共聚物,研究了组成和链转移剂用量对共聚物温敏性的影响,并在上述三元共聚物上接枝聚己内酯(PCL)得到温敏性两亲聚合物.结果表明,随着DMAAm增加、HEMA减少或共聚物分子量降低,共聚物的最低临界溶解温度升高,且PCL链段的接枝度和长度对聚合物的温敏性影响明显.

LCST类水凝胶开关效应的研究进展

本文综述了LCST水凝胶的研究进展 ,详细论述了水凝胶的各种体积相变机理 ,以及亲疏水基团、介质的离子性、pH值等因素对凝胶性能的影响 ,分析探讨了这类水凝胶的开关效应在药物控释、物质分离。

温敏性微凝胶对蛋白质和酶的吸附性能

用微乳液聚合方法以N-异丙基丙烯酰胺为单体合成了温敏性微凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM),研究了其对两种蛋白质和两种酶的吸附性能,测定了吸附等温线和温度对吸附量的影响。结果表明,微凝胶在低临界溶解温度(LCST)附近吸附蛋白质和酶的量有一突跃,例如在LCST前后,1 g纳米颗粒吸附的酪蛋白的质量分别为225 mg和415 mg;吸附的枯草杆菌蛋白酶的质量分别为12 000U/mg和27 500 U/mg。蛋白质和酶是通过物理吸附作用结合到PNIPAM微凝胶上,可以用调节温度的方法,来控制温敏微凝胶对蛋白质和酶的吸附与脱附。

正离子PVA基温敏性聚合物的合成与表征及其温敏性研究

通过对聚乙烯醇(PVA)进行正离子化和缩醛化改性,制备了一种新型PVA基温敏性聚合物(CAPVA),其盐水溶液表现出最低临界溶解温度(LCST).在LCST温度以下,CAPVA能溶解于水中,其水溶液清澈透明;温度高于LCST后,CAPVA聚集并从水中分离析出.利用元素、表面电荷分析和核磁共振谱对CAPVA的结构进行了表征,并用浊度法研究了正离子接枝率、缩醛度和溶液中NaCl浓度对CAPVA温敏性的影响.

PNIPAAM类材料接枝方法的研究现状

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAM)是现今研究最多、发展最快的一种新型热敏性聚合物,但其较差的机械强度限制了它的应用效果。为克服这一不足,将PNIPAAM接枝于其它力学性能较好的高分子基材上是一种可行的方法,同时也可在一定程度上赋予高分子基材某些特殊的性能。综述了近年来有关聚N-异丙基丙烯酰胺的主要接枝聚合方法,如射线辐射接枝、溶液自由基接枝、光引发接枝、低温等离子体接枝等以及其国内外的研究现状。

温度对温敏性固定化酶的相对活力影响研究

以N 异丙基丙烯酰胺 (PNIPAM)均聚凝胶和N 异丙基丙烯酰胺与丙烯酰胺 [P(NIPAM -AM) ]共聚凝胶为载体制备了四种温敏性固定化酶。其相对活力 (f)随温度的升高而降低 ,在凝胶低临界溶解温度LCST(32 0℃ )附近骤降 (均聚枯草杆菌蛋白酶的f在 32 0℃前后由 86 2 %降至 18 8% ) ,即高温下 (LCST以上 )酶从凝胶中释放出来 ,说明温敏性凝胶可用作生物固定化催化剂的功能性载体。

AM/NIPAM对P(NIPAM-co-AM)温敏凝胶性能的影响

以丙烯酰胺(AM)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠(SBS)为氧化-还原引发体系,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,制备了亲水型温敏凝胶P(NIPAM-co-AM)。研究了投料比m(AM)/m(NIPAM)对凝胶性能的影响。结果表明,随着凝胶体系中亲水单体AM比例的增大,共聚凝胶溶胀率、保水率、硬度均提高。当AM质量分数从0增大到100%时,凝胶硬度从84.929 g增为1 252.222 g。DSC表明,当AM质量分数从2%提高到10%时,凝胶LCST从38.61℃增加到57.95℃。随着AM比例降低,凝胶LCST向低温方向移动,相变范围温敏性越好。

热活性聚合物在生物技术中的应用

热活性聚合物是具有独特性质的高分子材料，在生物技术中有可能得到广泛应用。本文简要介绍热活性聚合物在生物技术中的应用现状与发展趋势，并概述了热活性水凝胶及沉淀聚合物在亲和沉淀、固定化生物催化剂、浓缩生物大分子及免疫测定等生物技术中所显示的独特功能。

温度敏感型水凝胶

目的综述以PNIPAm水凝胶为代表的温度敏感型水凝胶的性质及其在药学方面的应用。方法针对目前存在的问题,阅读国内外相关文献资料,进行分析整理和归纳。结果聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)水凝胶具有一个较低临界溶解温度(LCST,33℃)或相转变温度(Ttr),具有温度敏感特性。PNIPAm水凝胶的这种特殊性能己被广泛应用在许多领域中,如药物的控制释放。结论人们对于这类凝胶的敏感机制尚未取得共识,其在应用领域的研究尚有待于进一步的开发。

温度和pH敏感的磷酸腺苷荧光共聚物传感器

合成了一种新的疏水单体N-丙烯基-N′-α-喹啉硫脲（AQT）及其与N-异丙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰酰胺的三元共聚物。研究了在不同pH值条件下，聚合物水溶液的荧光响应特性，结果表明随着pH值的升高，聚合物水溶液的荧光强度下降。聚合物水溶液表现出显著的温度敏感特性，且通过控制聚合单体的比例，可以在32．5～37．5℃范围内调节聚合物的最低临界溶液温度（LCST）。在聚合物溶液中，ATP、ADP和AMP的滴定实验表明，聚合物对ATP表现出良好的响应特性，而对ADP和AMP则几乎没有响应，可望应用于生理环境中ATP的测定。

两种混合取代聚膦腈的温敏性能和降解性能研究

研究了具有甘氨酸乙酯(或苯丙氨酸乙酯)和甲氧基乙氧基乙氧基侧链的混合取代聚膦腈的温度敏感性能和降解性能.两种聚膦腈均具有较低临界溶液温度 ( LCST ),在质量分数为2.5%～15%的范围内,其LCST与浓度无关.体外降解实验表明,两种聚膦腈在酸性和碱性条件下降解较快,而在pH7.4时降解较慢.其降解产物为对机体无害的小分子.

荧光探针法研究结构明确的BzO—PDMAEMA均聚物水溶液性质

通过氧阴离子聚合合成了一系列不同相对分子质量的结构明确的BzO -PDMAEMA ,用芘作为荧光探针研究了BzO -PDMAEMA在水溶液中的胶束化行为 ,发现CMC值与用表面张力法测得的结果相一致 ,即随BzO -PDMAEMA相对分子质量的增加而减小 ,但荧光探针法测得的CMC值稍大 ;

温敏性双亲水含半乳糖共聚物的合成及其胶束的自组装

采用酶促法合成与可逆加成-链断裂转移自由基聚合(RAFT聚合)有效结合的方法,制备相对分子质量(简称分子量,下同)分散系数(PDI)较低的温敏性含糖共聚物Poly(DEGMA-co-OVNG)。通过核磁共振氢谱(1HNMR),傅里叶变换红外光谱(FTIR),凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物结构进行了表征。通过紫外-可见光谱(UV-vis)研究表明,共聚物的低临界溶解温度(LCST)可以通过共聚单体的比例进行调控,当DEGMA与OVNG的物质的量之比为8∶1时,含糖共聚物的LCST值为36℃。在37℃生理温度下,Poly(DEGMA-co-OVNG)可以自组装形成纳米胶束,透射电子显微镜(TEM)显示自组装形成的聚合物胶束是结构均匀、形貌规整的球形,通过动态光散射(DLS)测得纳米微球的粒径约为121 nm,该温敏性含糖共聚物在药物载体方面具有潜在的应用前景。