温敏型嵌段共聚物复合水凝胶的制备及其相变行为研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lck2000
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随着生物医疗技术的飞速发展,越来越多的科研工作者将研究重点放在了聚合物水凝胶的应用前景上,而对聚合物水凝胶的凝胶性能、溶胶-凝胶转变机制及逆变性能的研究相对较少。因此对聚合物水凝胶的响应类型、凝胶机制、逆变机制进行研究显得尤为重要,同时也能为聚合物水凝胶的设计和应用提供更好的理论支撑。本论文主要以三嵌段共聚物复合水凝胶聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸正丁酯)-聚乙二醇-聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸正丁酯)-载银石墨烯)(PEP-AG,(P(NIPAM-co-n-BA)-PEG-P(NIPAM-co-n-BA)-AG)为研究模型,其中以PEG为亲水性链段,n-BA为疏水性单体,NIPAM为温敏性单体,采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合方法(RAFT聚合法)成功制备了聚合物PEP。通过调节聚合物PEP的分子量和无机纳米材料载银石墨烯(AG)中银含量来研究PEP-AG复合水凝胶的溶胶-凝胶转变行为。通过实验证明了聚合物PEP的分子量不但影响了水凝胶的溶胶-凝胶转变过程(即聚合物PEP的分子量越高,其溶胶-凝胶转变温度越低),也同时影响了水凝胶的热响应逆变性能。只有当聚合物PEP的分子量达到20500 Da(PNIPAM聚合度达到150),且AG中负载的银含量占比达到49%(即Ag在PEP-AG复合水凝胶分散液中的浓度为2.45 mg/m L)时,才会使PEP-AG复合水凝胶具有不可逆变性。即PEP-AG复合水凝胶的不可逆变性是由聚合物PEP的分子量和AG中的银含量共同决定的。此外,为了进一步研究复合水凝胶的逆变性能,我们将二嵌段共聚物水凝胶EP(PEG-(NIPAM-co-n-BA))(聚乙二醇-聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸正丁酯))与三嵌段共聚物水凝胶PEP进行对比,证明了不同的嵌段结构也会对水凝胶的逆变性产生影响。
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