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现代化工  2017, Vol. 37 Issue (8): 104-108    DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.08.024
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多孔半互穿温敏水凝胶的制备及其性能研究
杨毅, 李丽霞, 吕保和, 陈园园, 张鑫鑫, 李川蔚, 汪能, 周到
江苏大学环境与安全工程学院, 江苏 镇江 212013
Synthesis and properties of porous semi-interpenetrating thermosensitive hydrogels
YANG Yi, LI Li-xia, LV Bao-he, CHEN Yuan-yuan, ZHANG Xin-xin, LI Chuan-wei, WANG Neng, ZHOU Dao
School of the Environment and Safety Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China
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摘要 N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)为单体,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯(PHEMA)为第2网络物质,制备了多孔半互穿温敏水凝胶。考察了不同分子质量致孔剂(PEG1000、PEG1500、PEG2000)、致孔剂质量、交联剂BIS质量、PHEMA/NIPAm质量比对凝胶结构和性能的影响。并用FT-IR、SEM、DSC、BET和称重法对凝胶进行性能测试。结果表明,最佳制备条件为:m(PHEMA)/m(NIPAm)=0.25,BIS质量为单体总质量的2.67%,PEG分子质量为1 000~2 000,PEG质量为单体总质量的40%。凝胶孔径为10~20 μm,室温20℃下20 min凝胶可以吸收60%以上水分,90 min可以达到溶胀平衡,50℃下10 min内失去90%以上的水分,其LCST在35.8℃左右。
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杨毅
李丽霞
吕保和
陈园园
张鑫鑫
李川蔚
汪能
周到
关键词:  N-异丙基丙烯酰胺  聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯  多孔半互穿网络  温敏性  孔洞结构    
Abstract: By using N-isopropylacrylamide (NIPAm) as monomer,polyethylene glycol (PEG) as porogenic agent,poly (methylacrylic acid-beta hydroxy ethyl ester)(PHEMA) as second network substance,the thermosensitive porous semi-interpenetrating network hydrogels are prepared.Effects of different molecular weight porogenic agents (PEG1000,PEG1500,PEG2000),dosage of porogenic agent,crosslinker dosage and mass ratio of PHEMA/NIPAm on hydrogels structure and properties are investigated.The prepared hydrogels are characterized by FT-IR,SEM,DSC,BET and gravimetric method.The optimal preparation conditions are:m(PHEMA)/m(NIPAm)=0.25 (weight ratio),crosslinker dosage accounting 2.67% of total monomer,PEG molecular weight in the range of 1 000-2 000,and PEG dosage accounting 40% of total monomer.It is detected that pore sizes of hydrogels are 10-20 microns.At room temperature 20℃,the hydrogels can absorb more than 60% of water in 20 minutes,and can reach swelling equilibrium in 90 minutes.The hydrogels can lose more than 90% of water at 50℃ in 10 minutes.The lower critical solution temperature is about 35.8℃.
Key words:  N-isopropylacrylamide    poly (methylacrylic acid-beta hydroxy ethyl ester)    porous semi-interpenetrating network    temperature sensitivity    macroporous structure
收稿日期:  2017-02-20                出版日期:  2017-08-20
O632  
基金资助: 国家自然科学青年基金项目(51508233);江苏省大学生创新创业训练项目(201610299060Y)
通讯作者:  李丽霞(1978-),女,博士,副教授,硕士生导师,主要从事功能材料在安全环境领域的应用研究,通讯联系人,qingpipa@ujs.edu.cn。    E-mail:  qingpipa@ujs.edu.cn
作者简介:  杨毅(1992-),男,硕士生,研究方向为环境安全,1253122401@qq,com
引用本文:    
杨毅, 李丽霞, 吕保和, 陈园园, 张鑫鑫, 李川蔚, 汪能, 周到. 多孔半互穿温敏水凝胶的制备及其性能研究[J]. 现代化工, 2017, 37(8): 104-108.
YANG Yi, LI Li-xia, LV Bao-he, CHEN Yuan-yuan, ZHANG Xin-xin, LI Chuan-wei, WANG Neng, ZHOU Dao. Synthesis and properties of porous semi-interpenetrating thermosensitive hydrogels. Modern Chemical Industry, 2017, 37(8): 104-108.
链接本文:  
http://www.xdhg.com.cn/CN/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.08.024  或          http://www.xdhg.com.cn/CN/Y2017/V37/I8/104
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