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水凝胶是一种轻度交联的高分子材料,能在水或体液中溶胀但不能溶解。它们由物理化学键合的三维网络的聚合物链构成,能被水分子部分溶剂化。智能水凝胶是对外界刺激如温度、pH值、电场等产生敏感响应性行为的一类水凝胶。温敏性水凝胶是目前研究最多的水凝胶。聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)具有温敏性,其低临界溶解温度(LCST)在32oC左右,可以广泛应用于蛋白质的识别、药物控制释放、组织工程支架材料和酶的固定化等领域。在本论文中,为了进一步研究PNIPAAm的性质,在水凝胶骨架中加入了亲水性的单体丙烯酸(AA)、疏水性的单体丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸丁酯(BA)以及天然高分子产物海藻酸钠(SA),合成了一系列的复合水凝胶,分别考察了共聚单体(或互穿材料)对水凝胶的温度敏感性、pH敏感性、饱和溶胀性能、溶胀/退溶胀动力学的影响,完善智能水凝胶的功能特性。1、对水凝胶温敏性的研究中,N-马来酰化壳聚糖交联剂的用量和SA的加入对水凝胶的低临界溶解温度(LCST)没有显著影响。2、聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)[P(NIPAAm-co-AA)]水凝胶的LCST值在34~39oC,随着NIPAAm/AA摩尔比的增加,其LCST值由34oC增加到39oC。3、聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸乙酯)[P(NIPAAm-co-EA)]水凝胶和聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸丁酯)[P(NIPAAm-co-BA)]水凝胶随着NIPAAm/EA和NIPAAm/BA摩尔比的增加,其LCST值逐渐减小。4、PNIPAAm、P(NIPAAm-co-AA)、P(NIPAAm-co-EA)和P(NIPAAm-co-BA)水凝胶的溶胀速率随着缓冲溶液pH值的增大呈现出先减小后增大的趋势,即在酸、碱缓冲溶液中饱和溶胀率较大,在中性和接近中性的缓冲溶液中较低。SA/PNIPAAm半互穿网络水凝胶的pH敏感性明显不同,其溶胀率的最低点由中性环境移到了酸性环境中。5、在25oC的蒸馏水中,所有水凝胶均能快速达到饱和溶胀状态,并具有快速的溶胀速率,溶胀率随着SA和AA用量的增加而升高,随着交联剂、EA和BA用量的增加而降低。6、在测定水凝胶的溶胀/退溶胀动力学性质时,由于水凝胶具有大孔网状结构,所有水凝胶都能快速的溶胀/退溶胀。水凝胶样品在蒸馏水中的退溶胀速率随结构中交联剂、海藻酸钠和丙烯酸用量的增加而下降,而随着丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯含量的增加而增加。