新型聚電解質(zhì)-粘土雜化水凝膠的研究.pdf

1、作為一類重要的聚合物材料,環(huán)境敏感型聚電解質(zhì)水凝膠在諸如生物技術(shù)、生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等眾多領(lǐng)域具有許多潛在的應(yīng)用.特別是用作可控藥物釋放系統(tǒng)的聚電解質(zhì)水凝膠,它能夠克服傳統(tǒng)藥物載體材料的缺點(diǎn)而日益受到廣泛關(guān)注.因此,具有增強(qiáng)性能新型水凝膠材料的研究十分重要.在該論文工作中,采用原位聚合交聯(lián)法,以過硫酸鉀為引發(fā)劑、N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(BIS)為交聯(lián)劑,在水溶液中首次合成了基于聚(丙烯酸-co-磺酸甜菜堿兩性單體)或聚(丙烯酸

2、-co-乙烯基吡咯烷酮)與親水性Laponite粘土的兩個(gè)系列新型雜化聚電解質(zhì)水凝膠.同時(shí),借助紅外光譜、X光衍射、元素分析、掃描電鏡和熱重分析等對(duì)所得雜化水凝膠進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征,并用差示掃描量熱(DSC)法研究了雜化水凝膠中水的狀態(tài).其中,X光衍射分析圖譜顯示粘土結(jié)構(gòu)的衍射峰已消失,由此表明插層的粘土結(jié)構(gòu)已被剝離且能均勻分散在凝膠基體中.為研究所得水凝膠在溶液中的溶脹行為,考察了時(shí)間、溫度、pH值和外加鹽濃度對(duì)凝膠溶脹性能的影響.與僅顯

3、示pH敏感性的單一聚丙烯酸(PAA)凝膠不同,引入磺酸甜菜堿兩性單體后得到的凝膠同時(shí)具有pH和鹽雙重敏感特性,引入乙烯基吡咯烷酮單體的凝膠同時(shí)具有pH和溫度雙重敏感特性.而與單一聚電解質(zhì)凝膠相比,引入粘土的雜化水凝膠發(fā)生體積變化的pH區(qū)間沒有改變,均在8-12之間,但其吸水能力則有明顯改善且有關(guān)響應(yīng)行為得以增強(qiáng).外加小分子鹽時(shí),含粘土的雜化凝膠顯示了明顯的反聚電解質(zhì)效應(yīng).溶脹動(dòng)力學(xué)研究表明,在考察條件下水在凝膠中的擴(kuò)散均為非Fick擴(kuò)散