聚N-異丙基丙烯酰胺-環(huán)糊精的溫敏性研究.pdf

1、聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是典型的溫敏性聚合物，幾十年來被不斷地研究，包括PNIPAM相轉(zhuǎn)變機(jī)理的研究和PNIPAM的應(yīng)用研究。經(jīng)過長期和細(xì)致的研究，人們建立了很多PNIPAM相轉(zhuǎn)變的模型，也發(fā)現(xiàn)很多因素能導(dǎo)致PNIPAM相轉(zhuǎn)變行為發(fā)生變化。水凝膠是PNIPAM的一個重要應(yīng)用，制備對溫度具有快速響應(yīng)速度的PNIPAM水凝膠也是當(dāng)前研究熱點(diǎn)。本論文在PNIPAM相轉(zhuǎn)變機(jī)理的研究方面和制備具有快速響應(yīng)速度的PNIPAM水凝膠方面做

2、了一些探索，研究內(nèi)容包括如下三個方面:
　　1.首先利用ATRP合成了末端帶炔基、低分子量的線形PNIPAM。通過多次升-降溫循環(huán)，研究了不同類型和濃度的環(huán)糊精(CD)分子對PNIPAM水溶液相轉(zhuǎn)變的影響，通過DSC技術(shù)確定升-降溫過程中LCST和ΔH隨CD種類和濃度的變化，從而了解相轉(zhuǎn)變過程，利用ITC、2H NOESY以及IR等方法分析和研究CD與PNIPAM之間的相互作用。結(jié)果顯示，CD能與PNIPAM的酰胺基團(tuán)形成氫鍵作用

3、，通過氫鍵復(fù)合物的形成來影響PNIPAM的相轉(zhuǎn)變。同時，α-CD與PNIPAM異丙基存在“主-客體”作用，也會影響到PNIPAM/α-CD體系的相轉(zhuǎn)變過程。
　　2.利用α-CD/PEG形成線穿復(fù)合物的特性，通過普通自由基共聚和接枝聚合兩步反應(yīng)，制備出接枝鏈滑動的梳型PNIPAM水凝膠，并研究了這種PNIPAM水凝膠對溫度的響應(yīng)性能。凝膠的結(jié)構(gòu)組成和內(nèi)部形貌用IR和SEM進(jìn)行表征。結(jié)果顯示，未線穿的游離α-CD在凝膠制備中充當(dāng)了制

4、孔劑。溶脹率及溶脹/消溶脹動力學(xué)數(shù)據(jù)顯示，增加線穿到凝膠中的α-CD量和接枝的PNIPAM量均會降低凝膠的溶脹率和響應(yīng)速率。這是由于α-CD和PNIPAM鏈之間的氫鍵作用影響PNIPAM鏈構(gòu)象的變化，同時接枝也降低了凝膠的孔隙率和孔面積。
　　3.利用RAFT、ATRP和點(diǎn)擊反應(yīng)等方法以及β-CD能與聚丙二醇(PPG)形成線穿復(fù)合物的性質(zhì)，以NIPAM和DMAEMA兩種單體，制備出了接枝鏈滑動和接枝鏈固定的梳型P(DMAEMA-g