温敏性聚合物复合体系低临界溶解温度的研究

合集下载

温敏聚合物温敏性能研究综述 - 浙江纺织服装职业技术学院学报

doi：10.3969/j.issn.1674-2346.2010.01.004温敏聚合物温敏性能研究综述赵宝艳王瑄吴超摘要：温敏聚合物由于其溶解度对温度的敏感性而引起了广泛的关注，但不同的使用环境需要不同的临界溶解温度,为了适应其应用的需要，开发了不同的调节临界溶解温度的方法。

本文综述了温敏聚合物温敏性能的调节方法及其在不同领域的国内外研究现状，并提出了其今后的研究方向。

关键词：温敏聚合物；调节；临界溶解温度中图分类号：TS190.1+1文献标识码：A文章编号：1674-2346(2010)01-0017-051引言温敏性高分子材料是指对温度刺激具有响应性的智能型材料，如聚N－异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等。

其在水溶液中存在一个低临界溶解温度（LCST），所谓LCST就是指最低浊点温度[1]。

随着温度的改变，温敏聚合物的溶解状态在临界点附近会发生变化，温度高于LCST时，聚合物将不溶于水中，反之，则溶于水中。

随着温敏聚合物在化学、生物、纺织等各个领域的广泛应用，单一温敏均聚物已不能满足要求，如PNIPAAm，当作为催化剂载体时，有些反应需要在32℃以上的温度下进行，但PNIPAAm的LCST是32℃，要使其在更高温度下溶于水中，就必须提高其LCST；另外，近年来，功能性纺织品越来越受到人们的关注，其中智能调温纺织品、智能防水透湿织物等是通过温敏性材料制备的，温敏性材料温敏性能的好坏直接影响了智能纺织品的质量,因此对温敏聚合物温敏性能的研究越来越广泛。

由于温敏聚合物的LCST与分子链中的亲水和疏水部分有关，为此，人们通过不同方法对温敏聚合物的LCST进行调节，以拓宽温敏性聚合物的使用范围。

以PNIPAAm为例，具体调节方法分类如下。

2调节方法2.1与其它单体的无规共聚通过此方法：（1）改变组分从而改变共聚物的亲疏水比例，进一步探索热敏机理，改变NIPA共聚物的LCST以扩大温敏材料的温度应用范围，研究结构与性能的关系。

聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶的研究

聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶的研究摘要：聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶作为一种温度敏感型智能水凝胶受到广泛关注。

而其力学强度低，温度响应速率慢，相转变过程中易于发生微粒的团聚是该凝胶一直存在的主要问题。

本文针对上述问题，对目前的研究现状进行了比较分析，提出解决凝胶主要问题的途径和方法。

关键词：聚N-异丙基丙烯酰胺，智能高分子，热敏材料引言热敏性高分子材料是一类对温度刺激具有响应性的智能高分子材料。

其分子链中常含有醚键，取代的酰胺、羟基等官能团，如聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)，聚氧化乙烯醚(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮等。

其中，N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)类聚合物由于其广阔的应用前景成为当前热敏性高分子材料研究的热点。

1聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶相变机理PNIPAM水凝胶在其最低临界溶解温度(LCST)附近存在可逆的不连续的体积相转变。

当环境温度稍稍高于LCST时，其体积会突然剧烈收缩；当环境温度降到LCST以下时，水凝胶会重新溶胀。

PNIPAM温敏性与其分子结构中的疏水性异丙基和亲水性酰胺基有关，它们分别位于凝胶网络中亲／疏水区域，且存在亲／疏水平衡。

这一高分子体系中存在两种氢键：水分子与高分子链之间的氢键和高分子链之间的氢键。

当外界温度低于LCST时，两种氢键的相互协调作用使得疏水基团周围形成一个稳定的束缚水分子的水合结构。

随着温度升高，水合结构破坏，疏水基团间的作用占主导，使凝胶中的束缚水变成自由水分子并向外扩散，凝胶发生相分离，内部结构塌陷，体积剧烈收缩，即水凝胶的温敏性相转变是由交联网络的亲／疏水性平衡受外界变化而引起的。

2聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶存在的主要问题聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶作为一种温度敏感型智能水凝胶，广泛用于药物控制释放、生物传感器、物质分离等领域。

PNIPAM水凝胶的实际应用中主要存在三个方面的问题亟待解决。

一是温度敏感性的响应速率较低，需要提高；另一个问题是凝胶微球比较容易发生团聚，导致相变程度降低，影响变色功能。

载药聚合物胶束制备方法的研究进展-1

载药聚合物胶束制备方法的研究进展中国药科大学药剂学张振海吕慧侠聚合物胶束是两亲性的高分子物质在水中自发形成的一种自组装结构。

与小分子表面活性剂类似,当嵌段或接枝共聚物在水中的浓度达到一定程度后,分子中的疏水段和亲水段就会发生微相分离,自动地形成疏水段向内,亲水段向外的具有典型核—壳结构的胶束,疏水性药物则依靠胶束内核间的疏水性相互作用而进入胶束内部。

聚合物胶束按照溶剂不同可分为水溶性胶束和有机溶剂胶束，按小分子表面活性剂的说法，前者为常规胶束, 后者为反向胶束。

按胶束的结构又有星型胶束(胶束的核很小而壳相对较大，见图1) 、平头胶束(胶束的核很大而壳相对较小，见图2) 等。

自组装形成的载药胶束是热力学、动力学稳定的体系,具有许多优良的性质,使得聚合物胶束成为难溶性药物理想的输送系统。

图1：星型胶束图2：平头胶束1 聚合物胶束的理化性质聚合物胶束的形成与聚合物分子的静电、疏水、氢键作用等有关。

在体系自由能降低的驱动下,聚合物的疏水段自发聚集在一起,形成胶束内核,疏水性药物可以通过与内核间的物理协同作用或与疏水段化学结合而进入胶束内核,大大提高难溶性药物的溶解度。

聚合物的亲水段分布在疏水内核周围,与周围的水分子间形成氢键而向水中伸展,形成有一定厚度的壳层。

亲水段彼此之间的排斥作用可以保证胶束在一定的浓度范围内稳定存在。

外壳还可以有效地降低胶束表面上蛋白质的吸附和细胞的附着。

蛋白质吸附在胶束表面会引起胶束降解,导致药物从中泄露出来[1]。

此外,外壳还可以阻止胶束粒子的再次聚集,减少因此而造成的药物在生物体内分布的改变。

开始大量形成胶束时的聚合物浓度即为临界胶束浓度(CMC)。

与小分子表面活性剂相比,两亲聚合物的CMC值通常很低(约为10-6mol/L) ,当浓度大于CMC时即可形成紧密稳定的胶束[2]。

因此,聚合物胶束体系具有很高的热力学稳定性。

此外,聚合物分子内多点间的疏水性相互作用,使得该类型胶束具有高的动力学稳定性,当把胶束溶液稀释到CMC值以下时,胶束的分解速度也是很低的,这是聚合物胶束与普通小分子表面活性剂形成的胶束最显著的区别。

温敏性材料研究报告

温敏性材料研究报告熊振华（湖南大学化学化工学院化学工程与工艺一班，20090920122）摘要：温敏性高分子材料是指对温度刺激具有响应性的智能高分子材料。

热敏性高分子中常含有醚键，取代的酰胺、羟基等官能团，如聚(N一异丙基丙烯酰胺)(PNIPA)[引、聚氧化乙烯醚(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。

其中，N一异丙基丙烯酰胺(NIPA)类聚合物由于其广阔的应用前景，成为当前热敏性高分子材料研究的热点。

关键词:N一异丙基丙烯酞胺，温度敏感性，LCST1.1温度敏感类材料1965年Heskins发现聚(N一异丙基丙烯酞胺)(PNIPAAm)水溶液在很窄的温度范围内溶解度会发生显著变化，而且高温时溶解度降低，温度敏感性高分子材料成为功能材料界研究热点之一。

温度敏感性高分子材料是指对温度有响应性，具有较低临界溶解温度(fowercriticalsolutiontemperatureLCST)的一类高分子材料，如聚乙烯基异丁酞胺(PNVIBA)、聚氧化乙烯醚(PEO)，聚乙烯毗咯烷酮(PVP)，聚异丙基丙烯酞胺(PNIPAAm)等，由于分子的特殊结构一含有醚键，取代的酞胺、轻基等官能团，其水溶液被加热至较低临界溶解温度之上时，粒子体积发生收缩，溶解度骤降，水溶液分解成两相，宏观上呈现混浊，并且这种转变是具有可逆性的。

这种温度敏感性聚合物已被用来制成凝胶、微球等，并广泛地应用于生物，化学药物释放，物相分离，医用生物高分子材料等领域。

1.2.温度敏感性高分子材料的研究背景作为温度敏感性高分子的典型代表，聚N一异丙基丙烯酞胺近20年被广泛研。

究，由于其大分子侧链上同时具有亲水性的酞胺基一CONH 一和疏水性的异丙基一CH(CH3)，使线型PNIPAAm的水溶液呈现出温度敏感特性。

常温下，线型PNIPAAm溶解于水中形成均匀的溶液，当温度升高至LCST左右的某一温度时，以达到分离目的。

尤其是阴离子型温敏水凝胶PNIPAAm分离不同分子量的化合物，分离效果很好，且被分离物的分子量越大分离效果越好。

(整理)温敏性聚酰胺的温度敏感性研究

海南大学毕业论文题目：温敏性聚酰胺的温度敏感性研究学号：20070154002姓名：陈俊年级：2007级材料科学与工程学院：材料与化工学院系别：材料系专业：材料科学与工程指导教师：卢凌彬副教授完成日期：2011年5 月20 日目录摘要 (3)ABSTRACT (4)1 绪论 (5)1.1引言 (5)1.2温度敏感性聚酰胺及其应用 (6)1.2.1温度敏感性聚酰胺 (6)1.2.2温度敏感聚酰胺的应用 (6)1.3本论文的内容和意义 (8)2本论文相关理论依据 (9)2.1聚酰胺浓度对聚酰胺水溶液溶液LCST的影响 (9)2.2盐溶液浓度对聚酰胺LCST的影响 (9)2.3阴离子与阳离子对聚酰胺溶液温度敏感性影响 (9)3 温敏聚酰胺温度敏感性测试实验部分 (11)3.1实验试剂 (11)3.2实验仪器 (11)3.3实验方法 (11)3.4实验数据记录 (12)3.4.1 聚酰胺在蒸馏水中透光率随温度变化情况 (13)3.4.2 1%聚酰胺在氯化钠溶液中透光率随温度变化情况 (13)3.4.3 1%聚酰胺在氯化镁溶液中透光率随温度变化情况 (14)3.4.4 1%聚酰胺在氯化钾溶液中透光率随温度变化情况 (15)3.4.5 1% 聚酰胺在氯化钙溶液中透光率随温度变化情况 (17)3.4.6 1% 聚酰胺在碳酸氢钠溶液中透光率随温度变化情况 (18)3.4.7 1%聚酰胺在亚硫酸氢钠溶液中透光率随温度变化情况 (20)3.4.8 1%聚酰胺在硝酸钠溶液中透光率随温度变化情况 (20)3.4.9 1%聚酰胺在氢氧化钠溶液中透光率随温度变化情况 (22)3.4.10 1%聚酰胺在亚硝酸钠溶液中透光率随温度变化情况 (23)3.4.11 1%聚酰胺在碳酸钠溶液中透光率随温度变化情况 (24)3.4.12 1%聚酰胺在磷酸钠溶液中透光率随温度变化情况 (26)3.4.13 1%聚酰胺在硅酸钠溶液中透光率随温度变化情况 (27)4 实验结果及讨论 (29)4.1聚酰胺浓度对聚酰胺温度敏感性的影响 (29)4.21%聚酰胺在不同盐浓度中的LCST变化情况及小结 (29)4.2.1氯化钠度对1%聚酰胺温敏性的影响 (30)4.2.2氯化镁溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (30)4.2.3氯化钙溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (31)4.2.4氯化钾溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (31)4.2.5 碳酸氢钠溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (32)4.2.6 亚硫酸氢钠溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (32)4.2.7 硝酸钠溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (33)4.2.8 氢氧化钠溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (33)4.2.9 亚硝酸钠溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (34)4.2.10碳酸钠溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (34)4.2.11磷酸钠溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (35)4.2.12硅酸钠溶液浓度对1%聚酰胺温度敏感性的影响 (35)4.3盐对聚合物溶液LCST的影响 (36)5 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (42)摘要温敏性聚酰胺属于智能高分子材料中的一类。

光响应温敏嵌段共聚物的合成及其低临界溶解温度的后调控研究

低临界溶解温度（１ｏｗｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，
嵌段共聚物是指将２种或２种以上性质不同的聚合物链段连在一起制备而成的一种特殊聚合物，它可以将多种聚合物的优良性质结合在一起，得到性能比
水组分比例的温敏聚合物前驱体，该前驱体具有特定
的ＬＣＳＴ．然后通过特定的后处理方法＿１。钉（如光化学反应、配位作用等），对前驱体中的活性基团进行选择性定量处理，从而实现聚合物中亲水／疏水组分比例的
关键词：后调控；光响应；温敏嵌段共聚物；低临界溶解温度中图分类号：Ｏ６３３文献标志码：Ａ文章编号：０４３８０４７９（２０１３）０２ — ０２２１ — ０５
环境敏感材料在外界环境如ｐＨ、温度、离子强度、电场、磁场等条件发生微小变化时，会发生物理或化学性质的突变，这种独特的敏感性质使得这些材料在生物医学领域有着广阔的应用前景＿１。＝］．聚Ｎ一异丙基丙烯酰胺（ＰＮＩＰＡＭ）Ｅ６７］是一种典型的温度敏感聚
１实验部分
１．１试剂与仪器
收稿日期：２０１２ — ０９２４基金项目：国家自然科学基金项目（２０８３５００５，２１０７５１０１）；厦门市科技计划项目（３５０２Ｚ２０１１３００６）＊通信作者：ｙｂｚｈａｏ＠ＸｌＩｌＵ．ｅｄｕ．ｃｎ

pnipaam温敏原理

pnipaam温敏原理
PNIPAAM是一种具有温敏性质的聚合物，其全称为聚(N-异丙基
丙烯酰胺)。

该聚合物在低于其临界溶解温度时，呈现出疏水性，而
在高于其临界溶解温度时则变得亲水性。

因此，PNIPAAM在水溶液中可以形成类似于“逆相微乳液”的结构。

PNIPAAM的温敏性质是由于其分子链上的N-异丙基丙烯酰胺单
元的结构所决定的。

这种单元中包含一个主链和一个侧链，主链上有一个酰胺基(-CONH-)，侧链上有一个异丙基基团(-CH(CH3)2-)。

在低温下，由于水分子与PNIPAAM分子之间的相互作用较弱，PNIPAAM分子会通过其侧链上的异丙基基团聚集在一起，形成疏水性的胶束结构。

而在高温下，PNIPAAM分子链的主链上的酰胺基会与水分子形成氢键，使得分子链变得亲水性，从而胶束结构解离，分散在水中。

PNIPAAM的温敏性质使其在医药、生物、材料等领域有广泛的应用。

例如，可以利用PNIPAAM在温度变化时的相变性质，制备具有可控释放性能的药物载体、智能材料等。

- 1 -。

影响温敏聚合物的LCST行为的因素

影响温敏聚合物的LCST行为的因素有哪些？试从结构与性能的关系的角度给予简要讨论。

答：温敏高分子材料指对温度刺激具有响应的聚合物，其在水溶液中存在一个低临界溶解温度，即LCST，LCST现象的产生与该聚合物在水溶液中的氢键和疏水相互作用的温度依赖有着密切关系。

形成部分互溶物系的两种液体，随着温度的降低，相互溶解度增加。

T＞LCST 时，聚合物不溶于水；T＜LCST时，聚合物与水共溶。

影响因素：1、主链刚性主链刚性强时，则不易于扭转，且导致分子链难团聚，没有强作用力使氢键离去，所以氢键难离去，LCST偏高。

(主链组成不同也会影响LCST，在下面第3点中详细说明。

)2、侧链刚性、位阻、推电子或吸电子作用通过对例2的分析：a侧基位阻来看，第一个化合物的侧链位阻很小，在水溶液中形成的氢键较易离去，即氢键结合力不强，故NNPAM的LCST较低；b侧基柔性来看，第一个化合物的侧基柔性好，而第二、三个化合物的侧基刚性较大，柔性大易于形成氢键，会导致LCST较高；（但是综合分析还是第一个化合物的LCST最低）查阅资料也可以得到相同的结论：从表1中可以看出，PEO链的长度增加会导致聚合物在水中的溶解性增加，聚合物LCST 升高，即链柔性大，使LCST升高c 侧基推吸电子作用来看，第三个化合物由于多一个甲基的推电子作用，导致形成的氢键较强，结合力强，难离去，故NIPMAM的LCST较高。

综上所述，结合三个方面进行分析可以得到LCST的高低：NNPAM＜NIPAM＜NIPMAM。

3、共聚物的组成，即主链的构成通过对例3的分析：（此例也对引入离子基团的分析有帮助）这个例子中的染料在疏水情况下发光，亲水条件下不发光。

而具有疏水结构，使氢键形成的难度增加，LCST偏低。

查阅文献时，又发现了一个例子可以看出共聚物组成对LCST影响较大：这个聚合物的主链是丙烯酸类型，疏水性很强。

实验发现LCST会随着共聚物的组成变化而变化，与分子量的关系很小。

NIPAM单体及PEGDA_NIPAM共聚物的合成及表征

N IPAM单体及P E GDA/N IPAM共聚物的合成及表征3谭帼馨1,阮雄杰1,宁成云2,关燕霞1,田　冶2(1.广东工业大学轻工化工学院应用化学系,广东广州510006;2.华南理工大学材料学院生物材料研究所,广东广州510641)摘　要:　采用烯腈烷基化再部分水解的方法合成的N2异丙基丙烯酰胺(N IPAM)单体,并利用红外光谱(F T2IR)、氢核磁共振谱(1H NMR)、质谱(MS)进行了表征。

以IR GACU RE2959为光引光剂,通过紫外光引发光聚合的方法合成了PEGDA/N IPAM共聚物水凝胶,并对共聚物进行F T2IR表征,探讨了凝胶的亲水性能。

结果表明,N IA PM单体的F T2IR中含1657.7cm-1的羰基峰、1549.5cm-1氨基上的氢峰、1367.5cm-1的异丙基上的振动氢峰和1621.2cm-1的烯烃双键峰,1H NMR中含δH7.9亚胺基的活泼氢峰及双键中同碳位、顺式位和反式位的氢峰及异丙基特征峰,MS表明m/z=112为分子离子峰,结果符合N IPAM结构式;聚合物F T2IR表明,双键的特征峰减弱,双键打开合成了PEGDA/N IPAM共聚物;随着N IPAM单体含量的增大,共聚物的接触角减小,平衡溶胀率增大,亲水性增强。

关键词:　N2异丙基丙稀酰胺;聚乙二醇双丙烯酸酯;水凝胶;表征;亲水性中图分类号:　O631文献标识码:A 文章编号:100129731(2010)01200962041　引　言N2异丙基丙烯酰胺(N IPAM),是一种温敏智能原料,其聚N2异丙基丙烯酰胺(PN IPAM)水凝胶能具有低临界溶解温度(low critical solution temperat ure, L CST),当温度低于其L CST时,PN IPAM水凝胶高度溶胀,而当温度在L CST以上时,水凝胶会剧烈收缩,溶胀程度突然减少[1～3],该L CST在人的生理温度附近且略高于常温,易于控制,并且聚合物具有水量高、柔软、橡胶般的粘稠性、生物相容性及易于改性等优良特性,使之成为目前文献报道和研究最多的一类温敏凝胶[4～8]。

温敏性聚合物复合体系低临界溶解温度的研究

本文研究了阳离子表面活性剂ＣＡ、ＴＣ乙二胺
四乙酸（ＤＡ）盐等添加物对ＰＩＡＥＴ、ＮＰｍ及其共聚物水体系ＬＳＣＴ的影响，可望在将来实际应用中提供理论依据。
成质量浓度为２ｇＬ的溶液；法将ＥＴ及０／同ＤＡＣＡＴＣ配制成质量浓度为８ｇＬ水溶液备用。根０／
中存在—个低临界溶解温度（ＥＴ，ＩＳ）随温度改变其自＿身物理状态会发生急剧的变化，当温度升高到ＩＳ＿Ｔ以Ｅ上时，聚合物会经厉—个由无规线团到球体的转变，其水溶液将会由透明转变为乳白色。其中ＰＩＡ的ＮＰｍＬＳＣＴ约为３℃ ，２非常接近人体生理温度，从科学的角度来看，这种温敏性聚合物在生物医药，因／基药物载体及缓释等领域有很好的应用前景Ｊ。在其分子链中引入其它共聚组分可调控ＩＳ，＿Ｔ同样在体系中添Ｅ加小分子，如盐【。】，。通过物理络合作用，也可改变体系
ＬＳＣＴ。
公司）超级恒温水浴（海市实验仪器总厂）恒；上；温磁力搅拌仪（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）紫外．分光光度计ｕ－１０（京瑞利；可见Ｖ１０北分析仪器公司）荧光分析仪Ｒ－３１Ｃ（日本岛；Ｆ５０Ｐ津公司）。
摘要：研究了温敏性Ｎ异丙基丙烯酰胺的均聚物（ＮＰｍ）。ＰＩＡ及其共聚物ＰＮＰｍ－ —Ｙ与十六烷基三甲（ＩＡＣＫＤ）Ｏ基氯化铵（ＴＣ、ＣＡ）乙二胺四乙酸（ＤＡ）盐等复配体系的低临界溶解温度（ＣＴ的变化规律。单因素复ＥＴ、ＬＳ）配体系中，Ｔ为０１ＷＤ．％时，体系ＬＳＣＴ从３％降低到２％，３５增大到０２．％时，ＣＴ下降趋于缓慢；盯ｃ０ＬＳｗ＾在．５３Ｏ％。．％范围内，ＣＴ先上升后下降，ＷＴｃ０５１Ｏ内相转变很不明显，ＬＳ但Ｃ在．％－．％Ａ超过１５％后相转变又趋．

温度敏感性材料基本原理及其应用

温度敏感性材料根本原理及其应用温敏聚合物材料是一类引人注目的智能高分子材料,该材料水溶液随着温度的升高,溶解性下降,到某一温度时会发生相别离而浑浊,在减少到该温度下列时,它又变为澄清透明的溶液,这一相变温度称之为低临界溶解温度(Lower critical solution temperature, LCST)。

由于这一特性,使得温敏性聚合物在遮光体、温度控制以及室内装饰、别离膜及药品缓释等的应用中有极好的前景。

1.11 温度敏感型水凝胶由于温度信号在环境信号中广泛存在,也是最容易控制的信号之一,因此温度敏感型水凝胶在众多智能水凝胶中受到了广泛的关注[1，2]。

温敏水凝胶是一种在某一温度下吸水(或溶剂)量有突变的凝胶,其构造中含有一定比例的亲水性和疏水性基团,温度的变化能够影响这些基团与水在分子内、分子间的互相作用,从而使水凝胶的网络构造发生变化,并产生体积相变。

根据溶胀机理,温敏水凝胶分为两种[3],一种是在温度低于相转变温度时呈收缩状态,当温度高于相转变温度时那么呈现出膨胀状态,被称为热胀温敏凝胶。

常见的有聚丙烯酷胺,聚丙稀酸等。

另一种那么与之相反,当温度高于相转变温度时,凝胶处在收缩状态,被称为热缩温敏凝胶,典型的代表重要有聚 N-异丙基丙稀酰胺,聚 N, N-二乙基丙炼酰胺、聚 N-乙基丙稀酰胺、聚 N-正丙基丙烯酰胺等。

其中,由于聚 N-异丙基丙稀酰胺(PNIPAM)水凝胶相变温度(约 32°C)在人的生理温度附近,且含有易于改性等特点,成为现在温敏性高分子材料的研究热点。

聚N-异丙基丙烯酰胺〔P N I P A M〕的介绍1.2.1构造及根本特性N-异丙基丙稀酷胺(NIPAM)是温敏型凝胶 PNIPAM 的最重要的构成部分。

NIPAM 单体分子式为 C6H11N0,常温下为白色片状晶体,溶点为60℃分子量为。

它含有不饱和 C=C 双键,在水溶液中能够翻开进展自由基聚合从而得到高分子量的聚合物。

温敏性材料研究报告

温敏性材料研究报告摘要：温敏性高分子材料是指对温度刺激具有响应性的智能高分子材料。

热敏性高分子中常含有醚键，取代的酰胺、羟基等官能团，如聚(N一异丙基丙烯酰胺)(PNIPA)[引、聚氧化乙烯醚(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。

其中，N一异丙基丙烯酰胺(NIPA)类聚合物由于其广阔的应用前景，成为当前热敏性高分子材料研究的热点。

这种温度敏感性聚合物已被用来制成凝胶、微球等，并广泛地应用于生物，化学药物释放，物相分离，医用生物高分子材料等领域。

1.2.温度敏感性高分子材料的研究背景作为温度敏感性高分子的典型代表，聚N一异丙基丙烯酞胺近20年被广泛研。

究，由于其大分子侧链上同时具有亲水性的酞胺基一CONH 一和疏水性的异丙基一CH(CH3)，使线型PNIPAAm的水溶液呈现出温度敏感特性。

常温下，线型PNIPAAm溶解于水中形成均匀的溶液，当温度升高至LCST左右的某一温度时，以达到分离目的。

尤其是阴离子型温敏水凝胶PNIPAAm分离不同分子量的化合物，分离效果很好，且被分离物的分子量越大分离效果越好。

聚(甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯)的温度和pH敏感性及其对乳液稳定性的影响

胶粒稳定机理比使用其它水溶性单体（如丙烯酸）
的乳液聚合体系更为复杂．目前，内外关于国ＤＡＭＭＥＡ乳液聚合的实际应用报道较多，是鲜但
连接桥，乳胶粒发生凝并、聚．使凝该效应导致乳液稳定性下降，至破乳Ｈ含胺乳液的稳定性甚 ’ ．直接关系到乳液的适用性，定性的提高是此类稳乳液制备的难点．
维普资讯
第９期
２００７年９月
高
分子学Fra bibliotek报Ｎｏ．９Ｓｐ．０７ｅ，２０
ＡＣＴＡＯＬＹＭＥＲＩＡＩＣＡＰＣＳＮＩ
聚（甲基丙烯酸 Ⅳ，二甲氨基乙酯） Ⅳ．的温度和ｐＨ敏感性及其对乳液稳定性的影响
用口．而，些研究报道未涉及ＰＭＡＭ然这ＤＥＡ
性、污染性和机械强度，可使共聚物的固化温耐也度降低，从而实现室温交联。．叔胺基团的聚含
合物乳液也是近年报道的季铵化交联型室温自交联乳液的原料ｊ制备含胺胶乳的最常用功能单．
１实验部分
１１主要试剂与原料．
ＤＡＭ（ｌｅａ公司产品）９％，ＭＥＡＡｆＡｓａｒ，７经填料柱（ｌｒｈ公司产品）除阻聚剂４甲氧基苯酚Ａｄｉｃ滤一
任陈晓农夏宇正芳石淑先焦书科
（京化工大学材料科学与工程学院北北京１０２）００９

仿生温敏性复合水凝胶的制备及性能研究

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald16DOI：10.16660/ki.1674-098X.2107-5640-3389仿生温敏性复合水凝胶的制备及性能研究徐向川宋文利* 王语颢张菁李新华*(金陵科技学院材料工程学院江苏南京 211169)摘要：本文以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为结构框架和温敏性单体、聚多巴胺（PDA）为粘附性单体、聚乙烯醇（PVA）和明胶（GEL ）为成胶单体，调节多巴胺的含量，制备出温敏性纳米水凝胶。

作为具有低临界溶解温度（LCST ）的温敏性聚合物，聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM ）水凝胶的透光度表现出温度敏感性。

粘附试验结果表明：多巴胺的加入有效地提高了温敏性水凝胶的粘附性能，水凝胶负载装满水的离心管（总重10g）后，可粘附在多种材料上，如乳胶手套、载玻片、美工刀、聚四氟乙烯板，且粘后维持2min以上不掉落。

关键词：温敏性水凝胶多巴胺纳米粒子粘附性低临界溶解温度中图分类号：O648.17 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)06(b)-0016-05Preparation and Performance of Mussel Inspired ThermosensitiveSelf-adhesive HydrogelXU Xiangchuan SONG Wenli * WANG Yuhao ZHANG Jing LI Xinhua *(Material Engineering College of Jinling Institute of Technology, Nanjing, Jiangsu Province, 211169 China)Abstract: In this study, N-isopropyl acrylamide (NIPAM) was used as the structural framework and thermo-sensitive monomer, polydopamine (PDA) as the adhesive monomer, polyvinyl alcohol (PVA) and gelatin （GEL ）as the gelling monomer, and the thermosensitive nano hydrogels were prepared in aqueous solution. Here we mainly studied the introduction of dopamine by thermosensitive hydrogels to enhance the adhesion properties of hydrogels. As temperature-sensitive polymer with a low critical solution temperature (LCST), polyisopropyl acrylamide (PNIPAM) hydrogel exhibits temperature sensitivity. The results of the adhesion test show that the addition of dopamine effectively improves the adhesion performance of the hydrogel. After the hydrogel is loaded with a centrifuge tube filled with water (total weight 10g), it can adhere to a variety of materials such as latex gloves, glass slides, utility knife, PTFE board, and keep it for more than 2 minutes without falling.Key Words: Thermosensitive hydrogel; Dopamine nanoparticles; Adhesion; Low critical solution temperature基金项目：江苏省大学生创新训练项目（项目编号：202013573063Y ）；金陵科技学院博士启动基金（项目编号： Jit-b-202027）。

温敏型聚合物

温敏型聚合物
温敏型聚合物是一类能随温度变化而发生可逆变化的聚合物，通常具有温度敏感性。

常见的温敏性聚合物包括以下几种：
1. 聚丙烯酰胺：在低于临界溶解温度时为亲水性，高于临界溶解温度时为疏水性。

2. 聚N-异丙基丙烯酰胺：与PNIPAm类似，也具有温敏性质。

3. 聚丙烯酸：在低于pH4左右时带正电荷，高于pH5左右时带负电荷。

4. 聚乙烯亚胺：在低于pH7左右时为阳离子聚合物，可以用于DNA，RNA 等生物大分子的富集。

5. 聚乳酸-羟基乙酸：在体内可以被代谢降解，可用于药物缓释。

此外，还有一些温敏型聚合物如聚甲基丙烯酸羟乙酯等，也可以通过温度变化改变其性质。

这种温敏型聚合物的应用非常广泛，例如在药物控释、组织工程、生物传感器等领域都有应用。

如需了解更多关于温敏型聚合物的信息，建议查阅相关文献或咨询化学专家。

低临界相变温度lcst意义

低临界相变温度lcst意义低临界相变温度（LCST）是物理学和化学领域中一个重要的概念和研究方向，是指在溶液中，当温度降低到低临界相变温度时，溶液中的聚合物物种会经历一种类似于相分离的过程，形成一种新的相或凝胶状态。

这一现象在生物医学、化工、材料科学、环境科学等领域都有广泛的应用，被视为一种非常有前途的理论和实践研究方向。

低临界相变温度lcst意义低临界相变温度LCST作为化学和物理学领域的一个重要研究方向，具有非常重要的意义和作用。

首先，LCST的研究有可能导致新型材料的开发和制备，这些材料具有丰富的结构、性质和功能，在生物医学、纳米学、化工、材料科学、环境科学等领域有着广泛的应用前景。

其次，研究LCST还有可能为生物医学领域的新药物研发提供思路和方法。

例如，通过对药物与聚合物在低临界相变温度发生相分离的现象的研究，可以探索出新型的药物缓释剂、组织工程材料和生物反应器等。

LCST领域的研究LCST领域的研究主要包括两个方面：一是对LCST现象的物理、化学和生物学机制的研究；二是基于LCST现象开发出新型材料和新型应用的开发研究。

在这两个方向上，研究者们在探索出了不少重要进展。

物理、化学和生物学机制LCST现象的机制研究是物理、化学和生物学领域研究的重心之一，其基本原理是聚合物溶液中分子的聚集和簇团的形成、相互作用力的变化等因素的影响。

研究表明，在高温时，溶液中聚合物的分子间作用力较小，溶解度较高，而当温度降低时，溶液中聚合物分子间的作用力增强，导致聚合物的溶解度降低，当温度降低到一定临界值时，聚合物周围的水分子和聚合物之间的作用力会导致聚合物形成一种新相或凝胶态。

材料开发研究基于LCST现象的研究还发展出了各种新型材料的制备方法和应用方向，其中包括水凝胶、温敏纳米粒子、多功能智能材料、药物缓释剂、生物反应器、柔性无线电子等。

其制备方法主要是利用低温低温相分离现象，通过选择不同的聚合物、配合剂和溶剂等方式，来控制LCST的温度和相分离的行为，从而制备不同的功能材料，并在各种领域广泛应用。