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本论文主要研究了基于N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的化学交联水凝胶和线型共聚物的合成与性能。具体内容如下:1.在甲醇-水(体积比1:1)混合溶剂体系中,将两种温敏性单体N-乙基丙烯酰胺(NEAM)和NIPAM进行共聚制备化学交联的水凝胶,并通过调节水凝胶中的单体比例,改变水凝胶的性能。随后,通过SEM、BET、AFM、流变仪以及溶胀/退胀测试,详细分析了水凝胶中不同单体的含量与水凝胶的性能及内部结构之间的关系。通过实验发现,PNIPAM和PNEAM聚合物在相同组成的甲醇-水混合溶剂体系中由cononsolvency现象引起了不同程度的相分离,从而导致随着水凝胶中NIPAM含量的升高,水凝胶的内部结构发生了由点与孔的结合结构渐变转变为均匀孔状,再而由均匀孔状逐渐变为近似于三维网状的变化,并且水凝胶的性能也随之发生变化:(1)共聚物凝胶只出现一个相转变温度,且随着凝胶中NIPAM含量的逐渐提高而降低;(2)凝胶的溶胀率随NIPAM含量的提高,首先变化很小,随后逐渐增大,出现最大值之后开始逐渐减小;(3)凝胶的退胀速率首先随NIPAM含量的提高基本保持不变,随后迅速增大,最后尽管NIPAM含量继续增大,凝胶的退胀速率随之变化很小;(4)凝胶的杨氏模量随NIPAM含量的提高而降低,与之相反,凝胶的表面粗糙度随NIPAM含量的提高而增大;(5)随着凝胶中NIPAM含量的提高,凝胶的破碎压力表现出高斯曲线型变化(先增大后减小,且基本对称),而破碎形变则呈现出三段式变化,即先增大后减小并再次增大。2.在保持NIPAM和NEAM的单体配比不变(摩尔比5:5)时,借助于水凝胶在甲醇-水混合溶剂中甲醇的不同含量引起cononsolvency现象从而导致相分离程度的不同。因此,通过调节合成时混合溶剂中甲醇的摩尔分数x_m,得到了一系列具有不同性能的化学交联水凝胶。SEM、BET、AFM、流变仪以及溶胀/退胀测试等测试结果表明,在凝胶化学组成相同时,随着x_m的提高,凝胶的相转变温度基本不变,但水凝胶的孔隙率先增大后减小,导致其性能发生规律性变化:(1)随着x_m的提高,水凝胶的溶胀率先随之增大,当甲醇浓度较高时,随着甲醇含量的继续提高,凝胶的溶胀率基本保持不变;(2)当x_m<0.5时,水凝胶的退胀速率随x_m的增大而先增大后减小,当x_m>0.5时,随着甲醇含量的继续提高,凝胶的退胀速率随x_m的增大变化很小;(3)AFM结果显示凝胶的杨氏模量随x_m的增大而降低,与之相反,凝胶的表面粗糙度随之增大;(4)流变性能分析表明随着凝胶中x_m的增大,凝胶23°C时的储能模量和压缩模模量基本都是先随x_m的增大而迅速降低,随后稍微增大,最后再次小范围降低;凝胶破碎形变量65%时的压力随破碎压力随x_m的增大表现出类似于压缩模量的变化趋势,即先迅速减小后稍微增大,最后再次降低。3.以甲基麦芽酚(maltol)为原料,合成了含有3,4-HOPO功能基团的单体HOPOMA,并通过比较不同聚合方法的聚合结果(1H-NMR、产率、分子量和分子量分布),得出在NIPAM和HOPOMA的无规共聚体系中,可逆加成-断裂链转移自由基聚合方法可以得到更好的聚合效果。通过1H-NMR,TGA,DSC,以及流变仪等测试手段对共聚物组成及性能进行了表征。结果表明,单体HOPOMA的引入一方面会导致聚合物热稳定性降低,玻璃化温度升高,另一方面,由于HOPOMA组分在共聚物分子链上的无规分布导致共聚物水溶液出现两个LCST。