新型核壳结构水凝胶的合成与表征.pdfVIP

Vo1．25NO．1 功 能 高 分 子 学 报 Journa1ofFunctionalPolymers 47 2012年 3月 新型核壳结构水凝胶的合成与表征 邵巧兰， 廖 谦 ， 王海燕， 邱 高， 鲁希华 (东华大学材料科学与工程学院，上海 201620) 摘 要 ： 以羟丙基纤维素为模板 ，在水溶液 中合成 了不含表面活性剂的聚 甲基 丙烯酸 (PMAA) 纳米水凝胶。再以该PMAA纳米水凝胶为模板，合成 了具有 pH 和温度双重敏感的聚 甲基 丙烯 酸／聚N一异丙基丙烯酰胺 (PMAA—PNIPA)核壳结构纳米水凝胶。对纳米水凝胶 的形态、结构、pH 以及温度敏感性的表征结果表 明，纳米水凝胶粒径为 338．8~407．9nm，并随交联剂用量的增加而 减小，其体积相转变具有 良好的pH 及温度响应性 ，这种绿色合成的生物相容性新型核壳结构纳米 水凝胶具有极为广泛的应用前景。 关键词 ： 纳米水凝胶 ；聚甲基丙烯酸；聚 N一异丙基 丙烯酰胺 ；pH一温度响应性 中图分类号： 0636 文献标志码 ： A 文章编号： 1008—9357(2012)01—0047—05 SynthesisandCharacterization ofSmartCore。IShellNanogels SHAO Qiao—lan， LIAO Qian， WANG Hai—yan， QIU Gao， LU Xi—hua (CollegeofMaterialsScienceandEngineering，DonghuaUniverisity，Shanghai201620，China) Abstract： A novelapproachtopreparesurfactant—freepoly(methacrylicacid)(PMAA)nanohydrogels usinghydr0xypropylcellulose as template in water solution was demonstrated．pH and temperature— sensitive core—shellnanogelsusing PMAA nanohydrogelsastemplatewere synthesized． The sizesof PMAA—PNIPA nanohydroge1swereintherangeof338．8—407．9nm ，anddecreasedwiththeincreasingof thecontentofcross—linkingagent．ThenanohydrogelshowedgoodpH—temperatureresponsivebehaviors． Thenanohydrogelsynthesizedwithsoap—freeemulsion polymerizationwillbeappliedin numerousfields． Keywords： nanohydrogels；poly(methacrylicacid)；poly(N—isopropylacrylamide)；pH—temperature responsive 水凝胶是通过物理或化学交联而成 的吸水性聚合物材料。对温度 、pH、电、光、磁场 、特定生物分子等外 界环境的微小变化或刺激而产生显著膨胀或收缩的水 凝胶称 为智能水凝胶 ，已被广泛应用于药物控释载 体I】]、化学分离 ]、生物传感器感应元件的承载体和催化剂等领域。具有 良好 的生物相容性 、尤其是能够 同时对两种或两种 以上外界刺激产生多重响应的智能水凝胶已成为这一领域的重要发展方 向。研究最多的 智能水凝胶是聚丙烯酰胺类水凝胶_6]，核壳结构聚合物微球是 由两种或两种以上单体聚合而成 ，复合粒子 核层和壳层分别富集不同组分，可获得不同功能_9 。现如今双重响应性纳米水凝胶的合成体系中大部分 都加入了表面活性剂 ，合成的纳米水凝胶中残留有机溶剂和乳化剂 ，这些物质不易完全从体系中除去 ，影响 了纳米水凝胶的性能。 本课题组根据 甲基丙烯酸 (MAA)与羟丙基纤维素 (HPC)之间的氢键作用 ，采用水相无皂合成 PMAA