疏水改性智能水凝胶P(NIPA-co-DiAB)的合成及其温敏行为.pdf

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1、第27卷第6期应用化学Vo1.27No.62010年6月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYJune2010疏水改性智能水凝胶P【NIPA-CO·DiAB)的合成及其温敏行为耿同谋(安庆师范学院化学化工学院安庆246011)摘要以Ⅳ异丙基丙烯酰胺(NIPA)和Ⅳ,Ⅳ-双烯丙基苄胺(DiAB)为共聚单体、Ⅳ,Ⅳ一亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂、十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂、过硫酸铵(APS)一四甲基乙二胺(TMEDA)为氧化还原引发体系,采用自由胶束交联共聚法合成了疏水基团为芳香基的疏水改性温敏性智能水凝胶P(NIPA-CO—DiAB)。研究了

2、DiAB摩尔分数((DiAB))对水凝胶溶胀性能的影响。在初始溶胀阶段,随着(DiAB)由0增大至3%,P(NIPACO—DiAB)水凝胶的溶胀行为由Fickian扩散转变为non—Fiekian扩散。(DiAB)分别为0、l%、2%和3%时,P(NIPA.CO.DiAB)水凝胶的平衡溶胀率(SR)在蒸馏水中分别为63.6、93.5、141.6和167.4,在0.01mol/ISDS溶液中分别为63.1、71.0、59.0和77.5,在CTAB溶液中分别为37.6、42.2、44.1和60.0,在TritonX100溶液中分别为30.9、49.4、68.5和88.3。结果表明,P(

3、NIPA—CO—DiAB)水凝胶的SR0大于PNIPA水凝胶,且在蒸馏中比在0.01mol/L表面活性剂溶液中要大。加入0.0lmol/LTritonX一100、CTAB或SDS后,PNIPA水凝胶的体积相变温度或较低临界溶解温度(LCST)由32.5℃分别增至35.4、45.6和80℃。P(NIPACO—DiAB)水凝胶的LCST由32.0~32.5分别增加至34.7—35.6oC、45.8—46.2℃和80℃。加入表面活性剂能增加P(NIPA—CO—DiAB)水凝胶的体积相变温度,高的体积相变温度与DiAB含量无关。关键词Ⅳ.异丙基丙烯酰胺,Ⅳ,Ⅳ双烯丙基苄胺,疏水改性聚合物,

4、智能水凝胶,表面活性剂中图分类号:O631;TQ326.4文献标识码:A文章编号:1000-0518(2010)06-0637-05DOI:10.3724/SP.J.1095.2010.90504疏水改性智能凝胶是内部含有一定量疏水片段或疏水基团的智能水凝胶¨,这些基团可以是凝胶网格上的侧基,也可是包埋在凝胶内部的链状高分子的侧基。这些非极性的疏水基团的疏水作用,为凝胶的溶胀一消溶胀平衡增加了新的动力,因此对环境的刺激有不同的应答特性⋯。由于此类凝胶内部所含疏水基团间的相互作用形成的疏水微区(或称胶束)在特定条件下可接纳药物小分子,或可与药物分子的疏水侧基相结合,克服了凝胶在溶胀状

5、态下快速释放药物的问题,对药物的缓慢释放具有非常重要的意义。Bae等和Takei等将疏水单体甲基丙烯酸丁酯(BMA)和Ⅳ一异丙基丙烯酰胺(NIPA)共聚制得了疏水改性智能水凝胶;Feil等用NIPA、N,N一二甲基胺基乙基一2一甲基丙烯酸酯(DEAEMA)和BMA三元共聚得pH/温度双重敏感性水凝胶P(NIPA.DEAEMA—BMA),加入疏水单体BMA增加了水凝胶的强度;Gan等用NIPA和BMA乳液聚合制得快速响应微凝胶P(NIPA—BMA);Bock等引入疏水单体Ⅳ一十六烷基丙烯酰胺(CAM)降低了PNIPA的较低临界溶解温度(LCST);Xue等¨以Ⅳ,Ⅳ_双丙基丙烯酰胺(

6、DPAM)、N,N一双辛基丙烯酰胺(DOAM)、N,N-双十二烷基丙烯酰胺(DDAM)为疏水单体,用本体聚合和冷聚合法合成了疏水改性水凝胶,于其中加入十二烷基硫酸钠(SDS)能显著增加其平衡溶胀率和体积相变温度;刘强等l9以丙烯酸酯类(甲酯、乙酯、丁酯或十二酯)为疏水单体,采用胶束聚合法合成了疏水改性PNIPA水凝胶,研究了水凝胶在SDS、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液中的溶胀行为;李秀瑜等。。以水溶性疏水单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵(ADMOAB)和NIPA假胶束聚合合成了疏水改性水凝胶P(NIPA.CO.ADMOAB)。但迄今尚未见到疏水单元为芳香基团方面的报道

7、。本文报道了用疏水单体Ⅳ,Ⅳ一双烯丙基苄胺(DiAB)改性的、NIPA基系列水凝胶的合成与性能。由于芳基的疏水相互作用比烷基强,Ⅳ,Ⅳ一双烯丙基苄胺环化聚合后形成的五元环能增强疏水改性水凝胶与表面活性剂间的相互作用,从而改变水凝胶的溶胀性能同时,疏水组分侧基的刚性能提高水凝胶的2009-07-20收稿,2009—11-l6修回通讯联系人:耿问谋,博士,教授;E—mail:gengtongmou@sina.com;研究方向:功能高分子材料638应用化学第27卷机械强度。

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