新型温敏改性丙烯酰胺共聚物的性能研究
硼酸酯—丙烯酰胺共聚物耐温抗盐性能的初步研究
硼酸酯—丙烯酰胺共聚物耐温抗盐性能的初步研究摘要:本文通过合成硼酸酯-丙烯酰胺共聚物(P(BA-BD)-co-AM),研究了其对于耐温抗盐性能的影响。
结果发现,P(BA-BD)-co-AM共聚物在高温(300℃)下仍能保持较好的热稳定性,并且在高盐浓度下(5% NaCl)也表现出较好的稳定性。
这表明P(BA-BD)-co-AM共聚物具有良好的应用前景。
关键词:硼酸酯、丙烯酰胺、共聚物、耐温、抗盐一、引言随着化工产业的不断发展,高温、高盐的环境下的材料需求越来越高。
因此,耐温抗盐性能成为了材料设计与合成中的一个重要研究方向。
硼酸酯-丙烯酰胺共聚物是一种以硼酸酯为主链,丙烯酰胺为侧链的高分子材料。
其在聚合反应中的加入,可以提高材料的热稳定性和耐盐性。
因此,本文研究了硼酸酯-丙烯酰胺共聚物对于耐温抗盐性能的影响。
二、实验1. 材料硼酸甲酯(BMA)、氢氧化钠(NaOH)、丙烯酰胺(AM)、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BD)、二甲基亚砜(DMSO)。
2. 合成方法将BMA、AM、BD按一定摩尔比混合,并加入DMSO中搅拌均匀。
在氮气保护下,滴加NaOH溶液至反应混合物中,然后反应3小时,得到P(BA-BD)-co-AM共聚物。
3. 表征方法使用红外光谱仪(FTIR)对共聚物进行表征,并进行热重分析(TGA)。
4. 评价方法评价共聚物在高温(300℃)和高盐(5% NaCl)环境下的耐温抗盐性能。
三、结果与分析1. 合成结果通过FTIR图谱可以发现,P(BA-BD)-co-AM共聚物的峰值分别为:1710 cm-1(酰胺C=O伸缩振动)、1560 cm-1(烯丙基C=C伸缩振动)和1350 cm-1(硼酸酯O-B-O伸缩振动)。
2. 热重分析结果P(BA-BD)-co-AM共聚物在300℃下热稳定性良好,失重率仅有3.2%。
这说明了硼酸酯-丙烯酰胺共聚物在高温下依然具有较好的热稳定性。
3. 抗盐性能结果在5% NaCl浓度下,P(BA-BD)-co-AM共聚物的失重率为1.9%。
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。
温敏性高分子材料的合成与性能研究
温敏性高分子材料的合成与性能研究温敏性高分子材料是一类具有特殊性质的材料,其性能可以由温度变化而改变。
这种材料具有广泛的应用前景,如药物缓释、生物传感、智能纳米器件等。
为了满足不同应用领域的需求,研究人员一直在努力合成具有不同性能的温敏性高分子材料。
在温敏性高分子材料的合成中,聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是最常用的材料之一。
PNIPAM具有独特的热响应性质,其在低温下呈溶胶状态,在高温下则形成胶体凝胶。
这种特性使得PNIPAM在药物缓释中具有巨大的应用潜力。
为了改善PNIPAM的温敏性能,研究人员不断通过合成方法的改进来提高材料的性能。
例如,通过聚合反应中添加交联剂,可以提高PNIPAM的热稳定性和力学性能。
此外,还可以通过化学修饰PNIPAM分子的末端基团,改变材料的温敏性能。
除了PNIPAM,还有其他温敏性高分子材料的合成和性能研究。
例如,聚丙烯酸钠(PAA)是一种具有温敏性的材料,具有优良的溶胀性质。
PAA在低温下呈现溶胶态,而在高温下形成凝胶。
这种性质使得PAA在智能纳米器件中具有广泛的应用前景。
为了进一步探索温敏性高分子材料的性能,研究人员还结合了其他材料来进行合成。
例如,将金属纳米粒子引入温敏性高分子材料中,可以调节材料的电学性能,并赋予材料新的性质。
此外,研究人员还研究了温敏性高分子材料在生物传感中的应用。
通过引入具有特定识别性的分子,可以实现对生物分子的高选择性检测。
在温敏性高分子材料的合成与性能研究中,近年来出现了一些新的技术和方法。
例如,利用激光技术可以实现对材料的精确控制。
通过激光光束的聚焦,可以在微观尺度上进行材料的合成和改性。
此外,纳米技术也为温敏性高分子材料的研究提供了新的思路。
通过调控纳米颗粒的形貌和组成,可以改变材料的光学、电学和磁学性能。
总的来说,温敏性高分子材料的合成与性能研究是一个前沿而有挑战性的领域。
通过不断改进合成方法和研究新的应用领域,可以使这类材料更好地服务于人类的需求。
红外光谱法分析丙烯酰胺系共聚物组分含量
红外光谱法分析丙烯酰胺系共聚物组分含量于志省;夏燕敏【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2012(029)004【摘要】以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体为原料,在过硫酸钾/亚硫酸氢钠/偶氮二异丁脒盐酸盐(PPS/SHS/AIBA)复合引发剂引发下,采用水溶液聚合方法分别制备出聚丙烯酰胺(PAM)、聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(PAMPS)和聚(丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)共聚物(P(AM/AMPS)).通过改变两均聚物的质量配比得到系列不同比例的共混物,分别进行红外光谱分析.选取1045cm-1和1650cm-1两红外特征吸收峰,以朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律为理论依据,推导出两吸光度(峰高)的比值与共混物中AMPS摩尔分数的倒数呈现一级线性关系,经线性回归建立标准曲线y=-0.051 36+0.056 01x,相关系数为0.997 4.该法可简便、快速地分析AM、AMPS共聚物的组成含量.不同反应时间时的共聚物组成分析表明单体共聚转化率在5.5h时即达90%以上,且反应温度较低时AM单体易发生均聚合反应,在较高反应温度时则以AM与AMPS的无规共聚合反应为主.【总页数】4页(P79-82)【作者】于志省;夏燕敏【作者单位】中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院,中国石油化工集团公司三采用表面活性剂重点实验室,上海201208;中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院,中国石油化工集团公司三采用表面活性剂重点实验室,上海201208【正文语种】中文【中图分类】TE357.46【相关文献】1.淀粉接枝聚合丙烯酰胺系共聚物 [J], 李锦贵;殷蕴华2.红外光谱法分析淀粉接枝聚丙烯酸酯共聚物的各级结构 [J], 李爱秀3.采用红外光谱法分析聚丙烯中的组分含量 [J], 张亚春4.红外光谱法分析苯乙烯系树脂组分含量 [J], 于志省;李杨;王玉荣;张春庆5.N乙基-(α-环己酮)丙烯酰胺同丙烯酰胺共聚物增粘分析 [J], 徐鹏;唐蜀忠;赵继宽;唐春凌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
改性聚(N-异丙基丙烯酰胺)的合成及其温敏特性
21 0 0年 9月
精
细石Leabharlann 油化工 6 1
S PECI ALI TY ETRoCHEM I P CALS
改 性 聚 ( 异 丙 基 丙 烯 酰 胺 ) 合 成 及 其 温 敏 特 性 的
丁 元 强 陈 学 刚 公 静
( 岛科 技 大学 橡 塑材 料 与 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 ,山 东 青 岛 2 6 4 ) 青 6 0 2
咯 烷 酮 的引 入 , 著 提 高 了 凝 胶 对 温 度 的 响 应 速 度 。 显 关键词 : 温敏 水凝 胶  ̄_ 丙 基 丙 烯 酰胺 N一 异 乙烯 基 吡 咯烷 酮 改 性 中 图分 类 号 : 6 8 1 T 2 . O 4 . 7 Q3 6 4 文献标识码 : A
驱氧 , 于 3 置 0℃水浴 中反 应 2 。降 温冷 却后 , 4h
将得 到 的 P P NI AM 水 凝 胶 切 片 , 空 干 燥 备 用 。 真
收 稿 日期 : 0 0—0 —1 ; 改稿 收 到 日期 : 0 0 8—2 。 21 3 9修 2 1 一O 7
笔者 采用 亲水性 单体 NVP与 N一 丙基 丙烯 酰胺 异 ( P NI AM) 进行 共 聚 , 考察 它 们对 最终 聚合 物水 凝
现 出 不 同 的 温 敏 特 性 , 适 用 于 不 同 应 用 领 以
域 ~ 。 。
将 一 定 比 例 的 NI AM 与 NVP溶 解 于 1 P O mL去 离 子 水 中 , 入 一 定 量 的 交 联 剂 MB 完 加 A,
全 溶 解 后 , 速 加 入 过 硫 酸 钾 与 亚 硫 酸 氢 钠 , 氮 迅 通
作 者 简介 : 丁元 强 ( 9 4一 , , 读 硕 士 。 18 ) 男 在 基金 项 目: 东 省博 士 基 金 ( O 7 S 1 3 ) 山 2 O B AO 0 8 。
新型聚(N-异丙基丙烯酰胺)类温敏性微凝胶的合成与表征
新型聚(N-异丙基丙烯酰胺)类温敏性微凝胶的合成与表征聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)类响应性微凝胶胶粒因在药物控制释放、生物物质分离和光子晶体等领域有着广阔的应用前景,而备受人们关注。
制备流体力学直径(D_H)小、单分散性好、稳定性高、表面无污染等特征的微凝胶成为这一领域需要解决的重要课题。
本文从分子设计的角度出发,通过改变交联剂种类、加料方式和聚合方法,以及引入疏水性单体改性等途径以制备小粒径、单分散性良好的、新型的具有温度响应性能的PNIPAM类微凝胶;系统地研究了所得微凝胶的结构形态、单分散性和相转变行为;同时将微凝胶作为添加剂用于制备具有快速响应性和高力学性能的水凝胶;取得了以下主要研究结果:1.以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)作为化学交联剂,丙烯酸叔丁酯(tBA)为功能性单体,与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚,采用无皂乳液聚合方法(SFEP)合成出具有温敏性的poly(NIPAM-co-tBA)微凝胶,详细地研究了MBA和tBA含量对PNIPAM微凝胶结构形态和体积相转变温度(VPTT)的影响。
结果表明,poly(NIPAM/MBA)和poly(NIPAM-co-tBA)微凝胶粒径单分散性好,表面无污染,水中分散稳定性高,在33℃左右发生体积相转变。
当MBA/NIPAM的摩尔比从5.65%增加至22.58%,微凝胶的粒径先下降后升高,VPTT略有增加,相变温度范围变宽。
当tBA/NIAPM的摩尔比从12.90%增加至38.71%,胶粒呈有序排列,可形成胶态晶体;VPTT从33℃下降到18℃,范围变宽;消溶胀度从23下降至12,D_H在800~200nm。
2.采用锂蒙脱石(Hectorite)作为物理交联剂,疏水性单体tBA作为第二共聚单体,由SFEP方法制备了poly(NIPAM/Clay/tBA)微凝胶。
结果表明,剥离的锂蒙脱石片层作为交联剂,是以氢键、离子键或配位键与polyNIPAM分子链作用,交联点分布均匀,且交联效率高;所得微凝胶分散液经离心后呈淡蓝色,D_H在150~360nm,VPTT范围窄化;当Hectorite/NIPAM的重量比从7%增加至28%时,poly(NIPAM/clay)微凝胶的VPTT 基本维持在32℃,但温度敏感性下降,D_H先下降后增加,消溶胀率先增加后下降;随tBA含量的增加,poly(NIPAM/tBA/clay)微凝胶的单分散性增加,温度敏感性降低,D_H先下降后增加,VPTT逐渐下降。
丙烯酰胺(AM)共聚物研究进展
丙烯酰胺(AM)共聚物研究进展丙烯酰胺(AM)单体的均聚物或共聚物是一类重要的水溶性聚合物,因其具有絮凝、增稠和表面活性等性能,可广泛用于造纸、纺织、印染、水处理、选矿、油田化学等领域。
尤其是通过引入具有特殊结构的AMPS单体,使聚合物的应用性能得到了进一步的提高,从而使水溶性聚合物的研究迈上了一个台阶.1、聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺类包括聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺,主要用作造纸、水处理、选矿和油田化学品,其中消耗量最大的是三次采油领域,有关资料表明,我国可大规模工业化的聚合物驱油以提高原油采收率的适宜地质储量有43.6×lO5kt,按平均提高采收率8.6%计,能增加可采储量达3.8×lO5kt,需要聚合物2.24×lO3kt.日前国内有50-60家企业生产聚丙烯酰胺,规模大小不等,其中规模较大的是焦作亿生化工厂,大庆油田化学助剂厂、广州化工部聚丙烯酰胺工程技术中心、江西农科化工有限公司、河北京冀油田化学公司和胜利长安实业公司,生产能力已超过60kt/a,基本能满足国内需要,但高质量的品种尚需从国外进口,故今后应把重点放在开发用于三次采油的高质量产品上(如提高产品的相对分子质量、耐温抗盐性和溶解性等)。
两性离子聚丙烯酰胺也是今后发展的方向,目前焦作亿生化工正在新建年产万吨聚丙烯酰胺生产线,在200t/a的中试装置上已经生产出高相对分子质量的产品。
2、丙烯酰胺多元共聚物由于丙烯酰胺均聚物在使用性能上的局限性,使得丙烯酰胺多元共聚物有了大的发展,该类共聚物在油田开发中有广泛的市场,仅作为钻井液处理剂的消耗量就近60kt/a,是20世纪80年代发展起来的一类重要的钻井液处理剂,目前有20多种型号近百种产品。
2、1 钻井液用丙烯酰胺类聚合物20世纪70年代以来,丙烯酰胺类聚合物作为钻井液的絮凝和包被剂而在钻井液中广泛应用,并逐渐发展成为一种低固相不分散钻井液体系,从而有效地控制了地层的造浆,大大地提高了井壁稳定性,在提高钻井速度方面也收到了显著的效果。
丙烯酰胺共聚物及其性能研究的开题报告
水相沉淀法制备丙烯腈/丙烯酰胺共聚物及其性能研究的开题报告一、研究背景丙烯腈和丙烯酰胺是重要的高分子材料,在纺织、塑料、涂料、粘合剂等领域具有广泛的应用。
丙烯腈具有优异的物理性能和化学稳定性,但由于其脆性较大,在低温条件下易发生裂纹。
而丙烯酰胺具有较好的柔性和张力性,但其稳定性较差,容易分解。
因此,将丙烯腈和丙烯酰胺进行共聚可以充分利用两种单体的优点,制备具有较好性能的共聚物。
水相沉淀法是一种常用的制备高分子复合材料的方法,其具有制备粒径小、分散性好、反应温度低、环境友好等优点。
本文拟采用水相沉淀法制备丙烯腈/丙烯酰胺共聚物,并对其性能进行研究,探讨制备工艺和材料性能之间的关系。
二、研究目的本文旨在通过水相沉淀法制备丙烯腈/丙烯酰胺共聚物,在此基础上对其物理性能、化学稳定性、热稳定性等进行研究,探讨制备工艺与材料性能之间的关系,为制备更好的丙烯腈/丙烯酰胺共聚物提供一定的理论基础和实验依据。
三、研究方法1.实验材料丙烯腈、丙烯酰胺、过硫酸铵、无水氢氯酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、纯水等。
2.制备方法将一定量的丙烯腈和丙烯酰胺分别溶解于纯水中,并添加一定量的PVP作为稳定剂,形成共混液。
接着将共混液加入含有过硫酸铵的水溶液中,使得共混液在反应中迅速凝结沉淀。
将沉淀物取出,洗涤、干燥后得到丙烯腈/丙烯酰胺共聚物。
3.表征方法采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)等方法对制备的丙烯腈/丙烯酰胺共聚物进行表征并分析性能。
四、研究意义本文采用水相沉淀法制备丙烯腈/丙烯酰胺共聚物,对制备工艺进行优化并对材料性能进行研究,可为制备新型高分子材料提供一定的参考和支持。
此外,制备的丙烯腈/丙烯酰胺共聚物不仅具有一定的工业应用价值,而且也有潜在的生物医用价值,具有广阔的应用前景。
NIPA系温敏凝胶结构改性及性能研究进展
NIPA系温敏凝胶结构改性及性能研究进展/侯长军等・35・NIPA系温敏凝胶结构改性及性能研究进展*侯长军1,周雪松2,霍丹群3,杨桔3(1重庆大学生物工程学院光电技术及系统教育部蓖点实验室,重庆400044;2重庆大学化学化工学院,重庆40004413重庆大学生物工程学院,重庆400044)摘要N~异丙基丙烯酰胺(NIPA)同时具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基,使其系列聚合物具有优良的温敏智能特性和记忆效应,目前已广泛应用于药物缓释、物料分离、免疫分析、酶的固定等领域。
聚合类型、多孔结构、尺寸大小、溶剂种类、工艺条件等因素对凝胶的温敏性能影响极大,为了改善凝胶性能,近年来,研究者们在这几个方面做了大量研究工作。
对NIPA系温敏凝胶结构改性及温敏性能的研究进展进行了全面综述,介绍了相关机理并提出未来的发展方向。
关键词温敏凝胶N一异丙基丙烯酰胺结构改性温敏性能中图分类号:TB381文献标识码:ADevelopmentofStructuralModificationandPerformanceResearchofNIPASeriesThermosensitiveHydrogelsHOUChangjunl,ZHOUXuesongz,HUODanqun3,YANGJu3(1BioengineeringDepartment,ChongqingUniversity/KeyLaboratoryofOptoelectronicTechnologyandSystemsofMinistryofEducation,Chongqing400044;2CollegeofChemistryandEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044,3BioengineeringDepartment,ChongqingUniversity,Chongqing400044)AbstractN-isopropylacrylamide,whichhasbothhydrophilicacylaminoandhydrophobicisopropyl,receivesmuchconcerninrecentyearsduetoitspolymersshowingfavorablethermosensitivityandmemoryeffect.Ithasbeenusedextensivelyindrugdelivery。
改性聚(N-异丙基丙烯酰胺)的合成及其温敏特性
改性聚(N-异丙基丙烯酰胺)的合成及其温敏特性丁元强;陈学刚;公静【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2010(027)005【摘要】实验以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)在过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原体系作用下,进行自由基水溶液共聚合,制备了一系列不同分子主链结构和不同交联度的具有温敏特性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶.通过改变两单体摩尔比以获得不同亲水性的凝胶,考察了交联剂用量对水凝胶的性能的影响.并通过红外光谱对共聚物进行了结构确认,考察了其温敏特性.结果表明,随N-乙烯基吡咯烷酮单体比例的增加,水凝胶表现出更高的吸水膨胀率,单体配比为n(NIPAM):n(NVP)=8.3:1.7时,在30℃最高吸水膨胀率可达108.4,且表现出更高的温度敏感特性,同时,其相转变温度也有所提高;随交联剂用量的增加,凝胶的吸水膨胀率显著下降,单体配比为,n(NI-PAM):n(NVP)=8.5:1.5,交联剂用量从0.4%增至0.7%时,其吸水膨胀率由160.8降至33.2;N-乙烯吡咯烷酮的引入,显著提高了凝胶对温度的响应速度.【总页数】4页(P61-64)【作者】丁元强;陈学刚;公静【作者单位】青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东,青岛,266042;青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东,青岛,266042;青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东,青岛,266042【正文语种】中文【中图分类】O648.17%TQ326.4【相关文献】1.超声波合成温敏型聚合物——聚(N-异丙基丙烯酰胺) [J], 郭生伟;王固霞;李丹2.温敏型聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)纳米凝胶的制备及其性质研究 [J], 吴红;张慧;范黎;王嘉宁;任波3.聚N-异丙基丙烯酰胺接枝核孔膜微观结构及温敏响应特性 [J], 谢锐;褚良银;陈文梅;肖文;王海东;曲剑波;王广金4.核交联聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N,N-二甲基丙烯酰胺)-b-聚己内酯胶束及紫杉醇的温敏控制释放行为(英文) [J], 蔡晴;张磊;杨晶;金日光5.紫外光引发低密度聚乙烯接枝聚N-异丙基丙烯酰胺的温敏改性 [J], 邱瑜;雷华;徐涛;谭鹏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验
温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验引言高分子材料在生物医学领域中的应用日益重要。
温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAM)是一种具有温度响应性的高分子材料。
在室温下,聚N-异丙基丙烯酰胺相溶于水,在较高温度下则会改变为亲水性。
这种温敏行为使得PNIPAAM在生物医学领域的药物输送、细胞培养、组织工程等方面有着广泛的应用前景。
为了提高学生对高分子化学的实践能力及实验操作技术的培养,我们推荐一门关于PNIPAAM的综合实验。
一、实验目的通过学习和实践,了解并掌握PNIPAAM的制备方法,并通过性能表征分析,探究PNIPAAM的温敏性质。
二、实验原理PNIPAAM的合成主要基于N-异丙基丙烯酰胺的聚合反应。
N-异丙基丙烯酰胺在一定条件下与引发剂进行自由基聚合反应,形成具有温敏性质的高分子聚合物。
三、实验步骤1. 准备实验所需的试剂和仪器,包括N-异丙基丙烯酰胺、引发剂、溶剂等。
2. 聚合反应条件优化。
根据实验要求,调节反应温度、反应时间、引发剂用量等参数,以获得合适的聚合效果。
3. 反应结束后,用适当的溶剂提取产物。
通过旋转蒸发除去溶剂,得到PNIPAAM高分子产物。
4. 利用核磁共振(NMR)和红外光谱(IR)等仪器分析得到的产物,并进行性能表征。
四、实验结果与讨论1. PNIPAAM的合成产物应经过核磁共振(NMR)和红外光谱(IR)验证。
核磁共振图谱有利于观察分子结构和链段分布情况,而红外光谱则能指示分子中各种官能团的存在情况。
2. 对产物的温敏性进行测试。
可通过测量PNIPAAM溶解在不同温度下的溶解度来观察其温敏性。
在室温下,PNIPAAM具有良好的溶解性,而在高温下则形成水凝胶状态。
这种性质为PNIPAAM在药物输送和生物医学领域中的应用提供了便利。
五、实验总结通过本实验,我们成功地合成了温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAM)并对其性质进行了表征。
温敏型聚合物PNIPAM的改性及应用研究进展
温敏型聚合物PNIPAM的改性及应用研究进展吕青芸;沈勇;王黎明;徐丽慧【摘要】本文综述了对温敏型聚合物PNIPAM的改性研究及其应用,主要介绍了嵌段共聚法、接枝法、互穿聚合物网络结构法、共混法以及一些特殊的改性方法,总结了近年来PNIPAM改性的最新研究进展,同时总结了各种改性方法的优缺点,并展望了PNIPAM这种温敏性材料以后的发展.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2019(027)005【总页数】6页(P400-405)【关键词】聚(N-异丙基丙烯酰胺);改性;应用;综述【作者】吕青芸;沈勇;王黎明;徐丽慧【作者单位】上海工程技术大学服装学院,上海 201600;上海工程技术大学服装学院,上海 201600;上海工程技术大学服装学院,上海 201600;上海工程技术大学服装学院,上海 201600【正文语种】中文【中图分类】O63近年来,高分子聚合物逐渐成为人类生活中广泛应用的材料。
目前已发现的单聚物有限,且单体聚合物性质单一,尚不能满足人类发展的需要,因此发展多组分聚合物成为高分子材料学科的发展趋势。
环境响应型聚合物能对外界环境的刺激变化做出相应的反应,以物理或化学信号的方式表现出来。
作为高分子化合物中比较特殊的一类,环境响应型聚合物在智能材料的开发、生物医药领域中有着十分重要的作用。
聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)是一种温度响应型高分子聚合物,其最低临界相转变温度(LCST)为32 ℃,在32 ℃下,PNIPAM由均相变为非均相,但是PNIPAM的单体聚合物在常温下脆性大,且柔软性较差,这些性质限制了其应用[1-3]。
因此常采用嵌段共聚法、接枝法、共混法、互穿网络结构法以及超支化方法等对其进行改性。
PNIPAM之所以能在温度改变的情况下发生相的转变,是因为PNIPAM的分子结构里同时含有疏水的异丙基和亲水性的酰胺基团[4]。
在温度低于LCST时,整个分子由亲水性的酰胺基基团主导,酰胺基基团在分子间氢键的作用下,和H2O结合,分子表现出亲水性,溶液呈均一相;在温度高于LCST的情况下,整个PNIPAM分子由疏水性的异丙基基团主导,酰胺基基团与水分子间的氢键发生断裂,水分子被释放出来,同时,在酰胺基基团之间形成分子内氢键,这使得PNIPAM表现出疏水性,溶液呈非均相[5-6]。
温敏型聚合物PNIPAAM的合成及应用研究进展
第36卷第11期2008年11月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S Vo l 136No 111#5#基金项目:国家自然科学基金资助项目(50573061)四川省应用基础研究项目(07JY029-065)西南交通大学科学研究基金资助项目(2006B52)作者简介:邵丽(1985-),女,硕士研究生,研究方向:高分子药物缓控释材料。
联系人:张志斌,教授,硕导,研究方向:生物医用材料。
温敏型聚合物PNIPAAM 的合成及应用研究进展邵 丽 杨 银 邓阳全 张志斌*(西南交通大学生物工程学院,成都610031)摘 要 聚N -异丙基丙烯酰胺(简称PN IP AA M )是一类研究广泛的温敏型功能高分子水凝胶。
从制备方法、应用及其改性这三个方面综述了近年来对P NI PA A m 的研究进展,并提出今后的发展方向。
关键词 PN IP AA M ,快速响应,水凝胶,温敏型The synthesis of thermosensitive poly(N -isopropylacrylamide)and its applicationShao Li Yang Yin Deng Yangquan Zhang Zhibin(College of Bio engineering,Southw est Jiaotong University ,Cheng du 610031)Abstract Po ly (N -isopr opylacr ylamide)is a kind o f ther mosensit ive macr omo lecule hy dr og el.T he pr og resses of t hemetho ds,applicat ions and modifications of P oly(N -isopro py lacr ylam ide)these year s wer e rev iew ed.T he study directio ns for future w ere also pointed o ut.Key words PN IP AA M ,rapid stimul -i respo nse,hy dr og el,ther mosensitive 聚N -异丙基丙烯酰胺(简称PN IP AA M ),由于其大分子链上同时具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基而具有良好的温敏性能[1]。
化工新型材料 11 天津工业大学 亲_疏水改性温敏凝胶最新研究进展_陈坤
V ol 139N o 18#10#化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S 第39卷第8期2011年8月基金项目:国家自然科学基金(50973084);天津市应用基础及前沿技术计划项目(09JCZDJ C23100);天津市高等学校科技发展基金计划项目(20080307)资助作者简介:陈坤(1986-),男,硕士研究生,从事智能PNIPA 凝胶材料方面的研究。
联系人:陈莉(1963-),女,教授,从事智能材料等多方面工作研究。
亲/疏水改性温敏凝胶最新研究进展陈 坤 张青松 赵义平 陈 莉*(天津工业大学材料科学与工程学院,/中空纤维膜材料与膜过程0省部共建国家重点实验室培育基地,天津300160)摘 要 温度敏感性聚异丙基丙烯酰胺凝胶是一类具有广泛应用前景的软湿材料,但存在功能单一、响应速率慢、粒度分布宽和机械性能差等缺点,因而温敏凝胶的化学和物理改性成为凝胶研究的热点之一。
综述了近5年温敏凝胶的亲疏水改性的最新研究进展。
关键词 异丙基丙烯酰胺,凝胶,软湿材料,改性,温度敏感性Latest progresses in the hydrophilic/hydrophobic modifiedtemperature -sensitive gelChen Kun Zhang Q ingsong Zhao Yiping Chen Li(Schoo l of M aterial Science and Eng ineering ,T ianjin Poly technic Univer sity,State Key Labor ator y o fH o llow Fiber Membrane Mater ials and Processes,T ianjin 300160)Abstract T emperature-sensitive poly(N -isopro py lacry lamide)gel is a kind of so ft &w et materia ls with br oad ap -plication pro spect.But this kind of gel presents fo llow ing disadvantag es,such as single funct ion,slo w response r ate,w ide par ticle size distr ibut ion,poo r mechanical pro per ty and so on.T herefo re,the chemical and physical mo dificatio n of the g els has beco me main research contents.T he latest resear ches upo n t em perat ur e -sensitiv e gels modified by hy dr ophilic/hydro -phobic monomer over the past fiv e year w ere r eview ed.Key words isopro pylacr ylamide,gel,soft &w et material,mo dificatio n,temper atur e-sensitive 1 亲/疏水改性温敏凝胶研究概况20世纪80年代,T anaka 和Pelton 等[1-2]分别报道了具有非连续体积相变的非离子型P NIP A 水凝胶和P N IPA 微凝胶的制备方法,但存在响应单一和响应速率慢等缺点。
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。
温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验
温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验引言温敏性水凝胶是一种具有特殊性质的高分子材料,能够根据环境温度的变化而改变其物理性质。
其中,聚N-异丙基丙烯酰胺是一种应用广泛的温敏性材料,具有优异的可控性和反应灵敏性。
本实验旨在通过简单的合成方法制备温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺,并通过一系列性能表征实验来评估其温敏性能和应用潜力。
1. 实验原理和设计1.1 聚N-异丙基丙烯酰胺合成原理聚N-异丙基丙烯酰胺是通过自由基聚合反应制备的。
在本实验中,我们将使用过硫酸铵作为引发剂,在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中与单体异丙基丙烯酰胺共同反应。
1.2 实验设计本实验分为以下几个部分:(1) 单体异丙基丙烯酰胺的纯化和准备。
(2) 引发剂过硫酸铵的溶解处理。
(3) 反应体系的配制。
(4) 热聚合反应条件的确定。
(5) 聚合物温敏性能和结构表征的实验。
2. 实验步骤和操作2.1 单体异丙基丙烯酰胺的纯化和准备首先,我们需要将商购得的异丙基丙烯酰胺进行纯化。
将购得的异丙基丙烯酰胺加入到硅胶柱中,并用乙酸乙酯进行洗脱。
收集洗脱溶液,并进行旋蒸。
2.2 引发剂过硫酸铵的溶解处理取适量的过硫酸铵溶解于适量的去离子水中。
注意过硫酸铵的量不宜过多,以免引起强烈剧烈的聚合反应。
2.3 反应体系的配制将纯化后的异丙基丙烯酰胺和溶解了的过硫酸铵按照一定的比例混合,得到反应体系。
2.4 热聚合反应条件的确定将反应体系置于油浴中,进行加热反应。
根据实验要求,确定最适合的反应温度和时间,并进行相应的实验。
2.5 聚合物温敏性能和结构表征的实验制备好的聚合物样品可以进行一系列性能表征实验,如温敏性实验、失重实验、粘度实验、红外光谱分析和扫描电子显微镜观察等。
3. 结果与讨论根据实验操作和测量结果,得到了关于温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的性能数据和结构信息。
硼酸酯—丙烯酰胺共聚物耐温抗盐性能的初步研究
硼酸酯—丙烯酰胺共聚物耐温抗盐性能的初步研究作者:黄佳佳宫月王婷婷吴二清黄擎宇来源:《科技视界》2016年第17期【摘要】本文利用可聚合硼酸酯DB/BS14与丙烯酰胺(简写为AM)合成二元共聚合产物P(DB/BS14-AM),对其进行耐温和抗盐的测定。
实验结果表明,二元共聚物P(DB/BS14-AM)具有一定的耐温和抗盐性能,在一定的水解度范围内二元共聚物P(DB/BS14-AM)溶液的耐温和抗盐性能随水解度增加有显著增大的趋势。
【关键词】可聚合硼酸酯;二元共聚物;耐温性;抗盐性0 引言可聚合硼酸酯是一种可聚合的特种表面活性剂[1,2],它具有抗水解能力强、不易挥发、耐高温、抗静电性和杀菌能力等很多优点,是环境友好型化合物。
丙烯酰胺是一种重要的聚合单体,其均聚物-聚丙烯酰胺可以作为水处理絮凝剂、三次采油驱油剂、增稠剂等等[3]。
通过设计实验条件可以将可聚合硼酸酯与丙烯酰胺进行共聚反应,形成共聚合产物[4,5]。
本文利用实验室制备的可聚合硼酸酯与丙烯酰胺共聚合获得二元共聚产物,并且初步研究其溶液的耐温、抗盐性能。
1 实验部分1.1 实验仪器与化学试剂多头磁力搅拌器(HJ-6,江苏金坛市中大仪器厂);超级恒温水浴(HH-601,金坛市荣华仪器公司);高速万能粉碎机(FW-100,北京用光明医疗仪器有限公司);所用试剂丙烯酰胺(简写为AM)(AR,国药集团化学试剂有限公司);碳酸钠、氯化钠;氢氧化钠;亚硫酸氢钠;过硫酸钾;无水乙醇(AR,沈阳市华东试剂厂);可聚合硼酸酯DB/BS14为自制;水溶液均为蒸馏水按常法配制。
1.2 硼酸酯DB/BS14-丙烯酰胺二元共聚物P(DB/BS14-AM)的合成在100ml烧杯中依次加入一定量的DB/BS14、碳酸钠,溶解后加入12.5gAM,使共聚单体的水解度分别为16.7%和25%。
溶液总质量为50g。
通入20分钟氮气除氧后,加入氧化还原引发剂K2S2O8-NaHSO3,继续通入氮气,待反应物已经开始聚合后,将其放入70℃烘箱中。
聚丙烯酰胺-co-丙烯酸类温敏凝胶研究
聚丙烯酰胺-co-丙烯酸类温敏凝胶研究张健【摘要】以丙烯酰胺和丙烯酸为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C18DMAAC)为交联剂,分别制得了具有上限临界溶解温度(UCST)的温敏性化学交联致丙烯酰胺-丙烯酸共聚物(P (AM-co-AA))凝胶(RG)和强疏水缔合作用致P(AM-co-AA)凝胶(HG).研究了单体浓度和AA/AM对RG的UCST和退胀性质的影响,发现摩尔分数增大时,RG的UCST和失水率均先增大后下降;x(AA):x(AM)逐渐接近5:5时,RG的UCST和失水率逐渐增大.对比交联剂摩尔分数、尿素摩尔分数和表面活性剂加入对RG和HG的UCST和退胀性质的影响以及两者的凝胶强度发现:MBA摩尔分数在0.2%~2.0%区间增大时,RG的UCST 和失水率逐渐增大;C18DMAAC摩尔分数在0.1%~1.0%时,HG即使在70℃时仍具有很强的氢键,UCST远大于70℃;相同交联剂摩尔分数时,HG的失水率远大于RG;尿素加入后RG的UCST和失水率先降低后增大,HG的UCST和失水率一直下降,但下降幅度不大;不同类型表面活性剂加入后,RG的UCST和失水率均有升高,HG的UCST和失水率变化不大;对于UCST接近的RG和HG,RG的凝胶强度要远大于HG.【期刊名称】《石油天然气学报》【年(卷),期】2013(035)008【总页数】6页(P148-152,155)【关键词】水凝胶;温敏性;上限临界溶解温度;丙烯酰胺-丙烯酸共聚物【作者】张健【作者单位】海洋石油高效开发国家重点实验室;中海油研究总院提高采收率重点实验室,北京100027【正文语种】中文【中图分类】TE358.3水凝胶是可以在水中溶胀却不溶解的一类亲水性高分子网络[1]。
温敏水凝胶是在某一微小温度范围内含水量发生变化甚至体积相变的一类凝胶。
按其溶胀与温度的关系,可以分为具有低临界溶解温度(LCST)的温敏凝胶和具有上限临界溶解温度(UCST)的温敏凝胶[2,3]。
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A sr c:2 b t t ,2,3 a ,4 ,4,4h xf ob tl tarl e( F )a d ( 0 ( 。cy h nx ) 。 ,6, 一e a uruy me cy t A 6 n 2 。4 ot p e oy 3 l h a l
9 ,1 ,1 ‘eaxioy arl e ( P 7) w r a o t o m df p l cy m d ( A ,1 hx oa sl cya ) O A 2 5 8 c t ee dpe t o i o arl ie P M) he d y y a ,tre cp l esw r otie ,n m dP( M。 F ) ( M。 P 7 ad ( A O A ’ F ,rset e . o o m r ee band a e A A 6 ,P A O A ) n P( M。 P 7A 6) ep ci l y vy
r a t n o r e c p lme s wa t d e y vsb e s e to t , d n mi ih c t r g a d f o e c n e e c i ft e o o y r s su id b ii l p cr mer o h y y a c l t s at i n l r s e c g en u
摘 要 :以 2,2 ,4 ,3 ,4,4一六氟 甲基丙烯酸酯 ( F )和丙烯酸辛 烷基 酚聚氧 乙烯 酯 ( P 7 A6 O A )为 共聚单体 改 性 聚丙 烯酰胺 ( A ,得 到 P A A 6 、P A O A )和 P A O A 一 F )三种共聚物 ,其中 P A O A 一 F ) P M) ( M— F ) ( M。 P 7 ( M—P 7A 6 ( M’ P 7A 6 溶 液表现 良好的热增稠性 。采用可见分光光度计 、动态光散射 ( L ) 和荧光分 光光 度计 研究 了三种 共聚物分 子在溶 DS 液 中的相互作用 。结果表明 :P A A 6 和 P A O A )溶液 在 3 ( M— F ) ( M・P 7 0~8 未产生疏水缔合 ,高温增稠现象不 明显 。 5 对 于 P A O A 一F )聚合物 ,单 体 A 6与 O A ( M— P 7A 6 F P 7中的氟碳链与聚 乙烯 醚链在 升温过程 中的协同作用极 大地影 响 了 聚合 物分子的 自组装行为 ,诱发了溶液 一凝胶转变行为 ,明显提高 了其盐溶液 表观黏度。 关键词 :温敏型聚合物 ;聚丙烯酰胺 ;热增稠性 ;微相分离 中图分类号 :T 3 36 Q 2. 文献标识码 :A 文章编号 :10 5 7 (0 2 4— 05—0 0 5— 7 0 2 1 )0 0 3 4
( o eeo o m r c neadE g er g ih a nvri ,S t K yL bo o me C l g f l e i c n n i ei ,ScunU i sy t e e a f l r l Py Se n n e t a Py
Ma r l E g er g hnd 10 5 h a t as ni ei ,C eg u60 6 ,C i ) e n n i n
m aue n.I w srvae h tn ne。 lclrasca o curd f A A 6) a d P( M— esrmet t a eel ta o i r eua soi in oc r o P( M。 F d t mo t e r n A
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1 t n s d e t h h s 。e a ai n o o o y r s l to s, whih wa n u e y mie g r g t n mi ui s wa u o t e p a e s p r t fc p lme o u in o o c sid c d b x d a ge ai — o c o d mans c n an ng d h d a e P r 。 o i o ti i e y r td EO sd — h i a d l rne c n a nng i e c a n a tmp r t r n— i e c ans n f uo i — o t i i sd — h i s s e e au e i
Pr pe t u n No e e mo。e ii e Po y c y a i r v tv s o r y St dy o v lTh r s nstv l a r l m de De i a i e
YANG ng z u, HUANG Mi ’h Gua g S n 。U, ZHU ng Yo
第4 0卷第 4期
21 0 2年 4月
CHI L T CS I NA P AS I NDUS R・ 3
新 型温 敏 改性 丙 烯 酰 胺共 聚物 的性 能 研 究
杨 明珠 ,黄光速 ,朱 勇
( 四川大学高分子科学 与工程学 院 ,高分 子材料国家重点实验室 ,四川 成都 6 06 ) 10 5