环境响应性凝胶是指能对微小的环境变化如溶剂组成、温度、pH、离子强度等做出响应的交联聚合物，当环境发生微小的变化时，响应性凝胶将发生显著的可逆的溶胀或收缩，这种变化常被称为体积相变。根据凝胶的尺寸大小，可将其分为两类：本体凝胶和微凝胶。相对于大尺寸的本体凝胶而言，微凝胶由于其快速的响应性能及更为广泛的潜在用途而受到了越来越多的关注。目前，最为广泛研究的凝胶是具有温度敏感性能的聚-N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)凝胶，在PNIPAM基础上可以引入pH敏感性的单体以制备具有温度及pH双重敏感性能的凝胶。由于PNIPAM凝胶的温敏性主要是由PNIPAM链中的非极性基团——异丙基的疏水水合作用所致，故能影响疏水水合的物质均能影响PNIPAM凝胶的温敏性能，如体积相变温度的改变。因而，在制备具有温度及pH双重敏感性的PNIPAM凝胶时，如何调控pH敏感性组分对凝胶体积相变的影响将是一项很有意义的工作。 本论文从这一角度出发，制备了两类具有温度及pH双重敏感性PNIPAM微凝胶，即pH敏感性单体局部分布和pH敏感性单体无规分布的微凝胶，并系统研究了pH敏感性组分在凝胶内的分布形式对凝胶体积相变的影响。 我们首次以两种不同的水溶性化合物N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)及4-乙烯基吡啶(4-VP)为主要单体，采用二步水相分散聚合法制备了粒径分布窄的核—壳结构微凝胶，核与壳分别由温敏性的PNIPAM核及pH敏感性的P4VP壳组成。该方法大大拓宽了水相分散聚合法制备复合结构纳米粒子的研究，为以后制备其他类似结构的纳米粒子提供了一个简单而行之有效的途径。 然后我们用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、超薄切片及动态光散射技术等多种手段对核—壳粒子的形态、结构及粒径分布进行了表征，证明了微凝胶粒子具有明显的核一壳结构和非常窄的粒径分布。我们还用动态光散射研究了微凝胶粒子的溶胀行为，发现pH敏感性的P4VP壳不会对PNIPAM核的温敏性造成影响，其体积相变温度基本维持不变，这结果充分印证了我们的设想——如果pH敏感性组分不是在凝胶内无规分布而是局部分布时将不会对PNIPAM凝胶的体积相变温度造成影响。此外，我们还研究了P4VP壳层对PNIPAM核的溶胀行为的影响，发现高度交联的壳层会对核的充分溶胀带来一定限制，使其溶胀率下降。 在二步水相分散聚合法的基础上，我们又发展了无皂种子乳液聚合法，以2-乙烯基吡啶(2-VP)和NIPAM为主单体，同样制备了具有温度及pH双重响应性能的核一壳微凝胶粒子。该聚合方法不但保持了二步水相分散聚合法的最大优点——得到的粒子具有非常窄的粒径分布，而且聚合过程不使用任何乳化剂，因而得到的是不被表面活性剂所污染的洁净粒子。 所得微凝胶粒子的形态、结构同样用SEM、TEM 及超薄切片技术进行了表征。有趣的是我们得到的粒子为反转的核一壳结构：即在最终的粒子结构中，第一阶段聚合的种子粒子组分P2VP为壳，而在种子粒子上进行聚合反应的第二阶段聚合物PNIPAM组分为核。用动态光散射对反转核一壳粒子进行的溶胀行为研究再次表明：局部分布的pH敏感性组分P2VP不会改变PNIPAM的体积相变温度。 此外，我们还尝试用一种简单有效而又未见文献报导的方法——改变溶液的pH值来调节PNIPAM微凝胶的体积相变温度。为此，我们以NIPAM、甲基丙烯酸及2-VP为主要单体制备了同样具有温度及pH双重响应性能的共聚型微凝胶(pH敏感性组分无规分布)，并系统研究了pH值对微凝胶体积相变行为的影响，发现pH值的改变除了可以有效调节凝胶的体积相变温度外，还可导致凝胶发生有趣的溶胀一收缩振荡行为。