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高分子水凝胶是一类集吸水、保水和缓释于一体的功能材料,在药物缓释等生物医用方面有着广泛的应用前景。其中PNIPAAm凝胶作为高分子水凝胶的标准材料被学者们广泛研究。通过新型可控聚合方法,引入亲/疏水组分,设计有利的凝胶结构,生成泡孔或纳米微区等,是对传统PNIPAAm凝胶进行改性的有效方法,可以改进凝胶的LCST和溶胀性能。另外,选取更具有生物相容性新材料取代PNIPAAm来制备水凝胶,也是最近的一个研究热点。本论文采用可逆加成-裂解链转移自由基聚合和黄酸盐交换的大分子设计（RAFT/MADIX）的方法,通过引入不同亲水组分,设计合成了改性PNIPAAm凝胶和更具生物相容性的P（MEO2MA-co-OEGMA）凝胶,所得凝胶材料的溶胀性能得到明显改善。主要研究内容如下:1.设计合成了聚异丙基丙烯酰胺-b-聚乙二醇-b-聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm-b-PEO-b-PNIPAAm）三嵌段共聚物及共聚凝胶网络,在PNIPAAm基体中引入了亲水组分PEO。通过核磁共振（1H NMR）,红外光谱（FTIR） ,凝胶渗透色谱（GPC）表征,表明成功合成了PNIPAAm-b-PEO-b-PNIPAAm共聚体系,并具有活性聚合特征。采用微型量热分析（Micro-DSC）研究了溶胀凝胶的热流随温度的变化,测试其体积相转变发生的温度。差示扫描量热（DSC）测试结果表明,体系中PNIPAAm和PEO微相分离,即PEO以微区分散在PNIPAAm基体中。通过溶胀、去溶胀和再溶胀测试对PNIPAAm-b-PEO网络的凝胶行为进行研究,发现引入PEO亲水性嵌段后,凝胶体系的溶胀行为显著增强,外界温度变化的响应速度比常规纯PNIPAAm凝胶的快。需要指出的是,这一体系的特殊结构在于PEO链嵌在PNIPAAm的交联网络中,即只是在网络中引入亲水组分,而没有任何悬挂的支链引入。因此,PNIPAAM-b-PEO凝胶性能的改善是由于引入PEO嵌段在PNIPAAm网络中形成纳米微区,起到亲水通道促进水分子在PNIPAAm网络中的渗透,从而排除了悬垂活动链的影响。2.设计合成了含不同长度聚（2-甲基-2-丙烯酸-2-（2-甲氧基乙氧基）乙酯-co-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯）（P（MEO2MA-co-OEGMA300））支链的刷状聚（2-甲基-2-丙烯酸-2-（2-甲氧基乙氧基）乙酯-co-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯）水凝胶。首先由过硫化二异丙氧基甲硫酰（DIP）与偶氮异丁腈（AIBN）原位反应生成RAFT链转移剂前驱体,引发MEO2MA和OEGMA300（摩尔比85:15）共混单体RAFT聚合生成黄原酸酯封端的P（MEO2MA-co-OEGMA300）大分子链转移剂。调节MEO2MA和OEGMA300（摩尔比85:15）共混单体进行RAFT聚合,制备P（MEO2MA-co-OEGMA300）共聚网络。通过核磁共振（1H NMR）,红外光谱（FTIR）表征,表明成功合成了P（MEO2MA-co-OEGMA300）共聚网络系统。同时通过溶胀,去溶胀和再溶胀试验研究发现:与Control P（MEO2MA-co-OEGMA300）相比,此方法合成的凝胶网络中引入了相同化学组分和结构的悬垂链,这些活动性很高的接枝链起到水通道的作用,表现出更好的溶胀性能以及快速的温度响应性。我们设计合成了五种不同长度（即分子量）的P（MEO2MA-co-OEGMA300）链转移剂,引发聚合链转移剂质量分数均为10 wt%的五种凝胶,以研究接枝链长度和数目对凝胶溶胀性能的影响。结果表明,接枝链越短,体系中支链数目越多,积聚的水合作用越强,能吸收更多体积的水分溶胀,表现为溶胀比越大;接枝链越长,由于尺寸效应,接枝链在凝胶中占越多体积,溶胀比减小。接枝链很长时,在温度很高时能迅速脱水合,而且长的接枝链间相互间弹性力很强,使凝胶内部张力很强,快速挤出凝胶内部的水分。而再溶胀时凝胶吸收水分从玻璃态干胶变成弹性溶胀态,短支链体系的凝胶由于支链缠结作用小,且数目众多,因而能较快吸水溶胀。3.制备了含聚乙烯基吡咯烷酮支链的刷状聚（2-甲基-2-丙烯酸-2-（2-甲氧基乙氧基）乙酯-co-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯）水凝胶（PVP-b- P（MEO2MA-co-OEGMA300））。以黄原酸酯封端的PVP做大分子链转移剂引发MEO2MA和OEGMA300（摩尔比85:15）共混单体RAFT聚合。通过核磁共振（1H NMR）,红外光谱（FTIR）表征,表明成功合成了（PVP-b- P（MEO2MA-co-OEGMA300））共聚系统。DSC表征结果显示该体系的嵌段共聚物体系为微相分离的,其中PVP均匀地分散于交联的PNIPAAm中。通过溶胀、去溶胀和再溶胀测试发现,引入PVP嵌段后提高了P（MEO2MA-co-OEGMA300）基体的响应速度,体系的LCST在38oC附近,比文献报道的值稍大。PVP-b- P（MEO2MA-co-OEGMA300）凝胶溶胀性能和温度响应性能的提高是由于引入了亲水性组分PVP,以悬垂链形式存在于P（MEO2MA-co-OEGMA）网络基体中,悬垂链具有很高的活动性,促进了水分在凝胶表面和内部的扩散,因而改善了凝胶的溶胀性能和温度敏感性。另外,由于单体组分侧链中有大量的PEO短链（即-OCH2CH2）,赋予凝胶优异的生物相容性和安全性。