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《快速響應(yīng)的溫敏性pnipaam粘土納米復(fù)合水凝膠的制備與性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、東華大學碩士學位論文快速響應(yīng)的溫敏性PNIPAAm／粘土納米復(fù)合水凝膠的制備與性能研究摘要聚(N．異丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)凝膠是一種非離子型溫度敏感性水凝膠，其體積相轉(zhuǎn)變溫度(Ⅵ，TT)在32。C左右i在外界溫度較低于其VPTT時，PNIPAAm水凝膠具有良好的親水性；當溫度上升至其VPTT以上時，PNIPA_Am水凝膠體積收縮?；谶@種特性，它在藥物控制釋放、酶的固定化及循環(huán)吸附材料等方面有著誘人的應(yīng)用的前景。但是傳統(tǒng)的PNIPAAm水凝膠存在機械性能差、易碎、響應(yīng)速率慢及透明性差等缺點，大大限制
2、了其應(yīng)用。本文通過添加制孔劑和冷凍干燥的方法制備了具有較快響應(yīng)速率和良好力學性能的溫敏性PNIPAAm／粘土納米復(fù)合水凝膠(NCgels)，對這類凝膠的結(jié)構(gòu)和形態(tài)、溶脹和消溶脹行為、力學性能等進行了系統(tǒng)的研究。主要研究結(jié)果如下：1．通過制備快速響應(yīng)PNIPAAm／Clay納米復(fù)合水凝膠的探測性試驗發(fā)現(xiàn)，相對于碳酸鈉和碳酸鈣，KPS與粘土片層具有更強的離子相互作用，從而能形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而聚乙二醇通過與粘土片層表面的吸附作用把粘土包附起來，使粘土片層東華大學碩士學位論文無法起到交聯(lián)劑的作用，從而無法形成
3、三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2．以CaC03為制孔劑制備得到具有快速響應(yīng)速率的PNIPAArrdClay納米復(fù)合水凝膠(NCx／y(z)gels)。研究CaC03的粒徑大小和不同含量對凝膠響應(yīng)速率和力學性能的影響。實驗結(jié)果表明，與沒有加CaC03的PNIPAAm／粘土納米復(fù)合水凝膠相比NCx／y(z)水凝膠的消溶脹速率得到了明顯的提高，這是由于凝膠中孔洞結(jié)構(gòu)的形成。凝膠中的孔洞結(jié)構(gòu)由CaC03顆粒的大小和含量來決定的，3000目的CaC03比800目的CaC03制得的YCx／y(z)水凝膠孔洞更小，密度更高，消溶脹速度更快
4、；并且隨著CaC03含量的增加消溶脹速率也相應(yīng)提高。由于凝膠中形成孔，洞結(jié)構(gòu)，NCx／y(z)水凝膠的機械性能隨著CaC03含量的增加有所下降；但與傳統(tǒng)的化學交聯(lián)的PNIPAAm水凝膠相比，它的強度和韌性還是有明顯的提高。3．以Na2C03為制孔劑制備得到具有快速響應(yīng)速率的PNIPAAm／Clay納米復(fù)合水凝膠(NCx／ygels)。研究了不同粘土含量和不同Na2C03含量的NCrdy水凝膠的響應(yīng)速率。研究結(jié)果表明，相對于NC水凝膠，NCx／y水凝膠具有快速的響應(yīng)速率，但是粘土含量和Na2C03含量的變化對消
5、溶脹速率的影響不大。4．通過冷凍干燥對NC水凝膠進行處理得到具有快速響應(yīng)速率的PNIPAAm／粘土納米復(fù)合水凝膠(FDgels)。研究了冷凍干燥過程中的水含量(Q)對于孔洞尺寸、水從凝膠中滲出的速度以及力學性能的影響。研究結(jié)果表明，在冷凍干燥過程中水含量是決定孔洞尺寸的一個很重要的因素，水含量(Q)越多，孔洞尺寸越大，水從凝膠中滲出的速度越快。FD水凝膠中的孔洞結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致了其抗張應(yīng)力和斷裂伸長的降低。●關(guān)鍵詞：N一異丙基丙烯酰胺，粘土，納米復(fù)合水凝膠，快速響應(yīng)，制孔劑，冷凍干燥東華大學碩士學位論文TheSyn
6、thesisandCharacterizationofFastResponsiveThermosensitivePoly(N—isopropylacrylamide)／CiayNanocompositeHydroge
7、sABSTRACTPoly(N-isopropylacrylamide)(abbreviatedasP№PAAm)hasbeenoneoftheintensivelystudiedthermosensitivepolymersandexhibitsavolumephasetransitionte
8、mperature(VPTT)around32。C．Belowthistemperature，thePNIPAAmpolymeriswellsolubleinaqueousmediabutprecipitatesfromthesolutionasthetemperatureisincreasedabovetheVPTT．ThepropertiesofPNIPAAmhydrogelhavebeenofgreatinterestforawidevarietyofapplications,forinstance，d
9、evicesforcontrolleddrugreleaseorimmobilizationofenzymesandrecyclableabsorbents．ConventionalPNIPAAmhydrogels，preparedusingorganiccross—linkers，hadsomeseriousdisadvantagessuchasthelackofmechanicaltoughne
