聚(n-异丙基丙烯酰胺)聚丙烯酰胺互穿网络水凝胶的制备及性能-材料学专业毕业论文

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1、草拳，.普聚(N-异丙基丙烯酞胺)/聚丙烯酞胺互穿网络水凝胶的制备及性能摘要在过去的三十年里，聚(N-异丙基丙烯酸胺)(PNIPAAm)作为一种典型的温度敏感性水凝胶，已经吸引了众多研究者的兴趣。然而，传统化学交联的PNIPAAm水凝胶力学性能差，响应速度慢，很大程度上限定了其在药用和医用方面的价值。因此，增强PNIPAAm水凝胶的力学和快速响应性能以扩大其应用领域是目前主要的研究方向。为改善水凝胶的响应性，许多学者提出形成凝胶互穿网络结构(InierpenetratingNetwork，IPN)。IPN是指将两个化学上不同

2、的组份分别形成各自独立的网络，而两网络相互缠结在一起构成“拓扑键”形成的互贯穿网络聚合物。IPN特有的强迫作用能使两种性能差异很大或具有不同功能的聚合物形成稳定的结合，从而实现组分之间性能的互补;同时IPN的特殊细胞状结构、界面互穿、双相连续等结构形态特征，又使得它们在性能或功能上产生特殊的协同作用。据文献报道，已有一些科研人员采用这种方式来提高PNIPAAm水凝胶的响应性能，如，张先正等报道了在PNI以Am凝胶中引入第二网络形成的IPN水凝胶在机械性能和响应性的提高，以及药物持续释放上有显著效果。我们先前己经采用一种由焦磷

3、酸钠改性的铿皂石(LaPonitexLS，弟寻尺于Clay一s)作为物理交联剂，成功制备出粘土交联的PNIPAAm水凝胶。该水凝胶突破传统的水凝胶力学性能差的特性，具有较高的断裂强度和较大的断裂伸长比，且发现其机械强度随着粘土含量的增加而增大，但其响应行为却呈现大幅度降低趋势，影响了其实际应用价值。有鉴于此，本论文的工作着眼于在保证一定力学性能的同时，大大提高PNIPAAm水凝胶的响应性能。主要研究内容包括:(l)利用紫外辐照引发聚合方法，首次制备PNIR妙m妊，AAm无机/有机互穿网络(IPN)水凝胶。初步研究了刊叮RAA

4、m凝胶在互穿前后对其结构及性能的影响。研究发现，较之于未互穿的无机交联P卜nPAAm凝胶，该IPN凝胶具有超快的响应速度和更好的动态力学性能。(2)系统研究和分析了第一网络交联剂粘土的含量、第一网络单体卜nPAAm的含量，第二网络单体AAm的浓度以及浸泡时间等因素对凝胶体系各方面的性能，如溶胀/退溶胀性能、动态力学性能、透光性能等的影响。通过分析，发现可改变其组分的含量，如粘土含量和第二网络单体AAm的浓度等手段来达到调控IPN凝胶的性能。(3)鉴于制备的PNIPAAn汀PAAmIPN水凝胶具有可控响应速度和优异稳定性等特点

5、，研究了此类IPN凝胶在两种温度下的对牛血清白蛋白(BSA)药物缓释效果，分析了粘土含量和第二网络单体AAm的含量对IPN凝胶的药物释放性能的影响。结果显示，BSA释放量可由温度进行调控，也可经粘土含量和AAm浓度进行控制。这种具有可控的响应速度和药物释放速度的PNIPAAnl理叭AmIPN水凝胶有望进一步拓宽在生物、医药等方面的应用，特别是在药物的控制释放方面有着深远的应用价值。草寻大于关键词:粘土，聚(琴异丙基丙烯酞胺)，聚丙烯酸胺，互穿网络，快速响应，药物释放弟寻尺普PreParationandProPer柱esofI

6、ntelligentPoly(N-isopropylacrylamide)/Poly(acrylamide)InterPenetratingNetworkHydrogelsABSTRACTInthePastthreedeeades，Poly(N-isoProPylaerylamide)(PNIPAAm)妙drogelshaveattraetedmanyseieniificinterestsastheadvaneedsoftmaterialsbeeauseoftemPeratUre一resPonsivity，resulting

7、fromPhasetransitionatalowereritiealsolutiontemPerature(LCST).However，eonventionalehemicallyeross一linkinghydrogels(ORgels)arealwaysbrittleandexhibitweakmeehaniealProPerties，leadingtolimittheiraPPlieations.Therefore，it15neeessarytoimProveboththemeehaniealProPertiesan

8、dresPonserateofPNIPAAmhydrogelsforwider叩Plieations.50far，severalstrategieshavebeenProPosedinattemPtstoimProvetheresPonserateofPNIPAAm妙drogels，ine