作为一类重要的聚合物材料,环境敏感型聚电解质水凝胶在诸如生物技术、生物医药、农业、环境保护等众多领域具有许多潜在的应用.特别是用作可控药物释放系统的聚电解质水凝胶,它能够克服传统药物载体材料的缺点而日益受到广泛关注.因此,具有增强性能新型水凝胶材料的研究十分重要.在该论文工作中,采用原位聚合交联法,以过硫酸钾为引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,在水溶液中首次合成了基于聚(丙烯酸-co-磺酸甜菜碱两性单体)或聚(丙烯酸-co-乙烯基吡咯烷酮)与亲水性Laponite粘土的两个系列新型杂化聚电解质水凝胶.同时,借助红外光谱、X光衍射、元素分析、扫描电镜和热重分析等对所得杂化水凝胶进行了结构表征,并用差示扫描量热(DSC)法研究了杂化水凝胶中水的状态.其中,X光衍射分析图谱显示粘土结构的衍射峰已消失,由此表明插层的粘土结构已被剥离且能均匀分散在凝胶基体中.为研究所得水凝胶在溶液中的溶胀行为,考察了时间、温度、pH值和外加盐浓度对凝胶溶胀性能的影响.与仅显示pH敏感性的单一聚丙烯酸(PAA)凝胶不同,引入磺酸甜菜碱两性单体后得到的凝胶同时具有pH和盐双重敏感特性,引入乙烯基吡咯烷酮单体的凝胶同时具有pH和温度双重敏感特性.而与单一聚电解质凝胶相比,引入粘土的杂化水凝胶发生体积变化的pH区间没有改变,均在8-12之间,但其吸水能力则有明显改善且有关响应行为得以增强.外加小分子盐时,含粘土的杂化凝胶显示了明显的反聚电解质效应.溶胀动力学研究表明,在考察条件下水在凝胶中的扩散均为非Fick扩散.此外,该论文工作还以维生素B12为模型药物,对合成的杂化聚电解质水凝胶的药物释放控制行为及其影响因素进行了研究.结果表明,维生素B12在两类凝胶中的扩散均受温度和pH值影响,杂化后的水凝胶的控制释放效果更为明显.