高分子微凝胶的相变与性质

【摘要】：在本论文中，作者主要研究制备了N-异丙基丙烯酰胺-co-3-硼酸基丙烯酰苯胺共聚物(NIPAM-co-PBA)微凝胶，并用激光光散射等手段研究了pH值、温度、葡萄糖、和茜素红(ARS)浓度对其收缩和溶胀的影响。其次用多功能内耗仪测量不同交联度的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)胶体粒子的玻璃化转变。主要结果如下： 一、NIPAM-co-PBA微凝胶可以通过硼酸基团和葡萄糖及茜素红在低温下形成可逆的硼酸酯，从而吸附葡萄糖和莤素红。当温度升高时，由于微凝胶收缩，葡萄糖和茜素红又可以被释放出来。我们采用激光光散射、示差扫描量热仪及紫外可见分光光度计等研究了这种通过温度控制吸附和释放葡萄糖或茜素红的过程，并且讨论了在释放葡萄糖或茜素红过程中微凝胶结构的变化。 二、随着浓度的增加，PNIPAM经历了由液态→液态与晶态共存→玻璃态转变的过程。我们用多功能内耗仪观测到微凝胶在不同交联度，即硬度不同时，它的玻璃化转变的浓度区域也不相同。交联度为0.5％的PNIPAM微凝胶玻璃化转变区域为10％～23％，交联度为2％的PNIPAM微凝胶玻璃化转变区域为13％～30％，而交联度为8％的PNIPAM微凝胶玻璃化转变区域为18％～40％。研究结果表明，交联度较大，即微凝胶较硬时，玻璃化转变区域浓度较高；交联度较小，即微凝胶较软时，玻璃化转变区域浓度较低。