pH誘導(dǎo)HPAM及HPAM-HEC的水相自組裝.pdf

1、目前，大分子膠束的制備出現(xiàn)選用全親水性、環(huán)境響應(yīng)性和無規(guī)共聚型大分子的發(fā)展趨勢，因此本文分別采用沉淀聚合法和溶液聚合法，合成的低分子量的聚丙烯酰胺(PAM)，并對其水解得到具有上述特點(diǎn)的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，主要研究HPAM及HPAM/羥乙基纖維素(HEC)在水相中的pH誘導(dǎo)自組裝行為。
　　 用以丙酮和乙醇為溶劑的沉淀聚合法或以異丙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑的溶液聚合法合成了低分子量PAM。將其在不同條件下水解，考察水解時間、水解

2、溫度和氫氧化鈉(NaOH)濃度對HPAM水解度的影響，制得一系列具有相同分子量、不同水解度(HD)的HPAM。通過調(diào)整水相的pH變化范圍和變化速度，以pH誘導(dǎo)為手段、氫鍵絡(luò)合作用為主推動力制備了HPAM和HPAM/HEC膠束。采用高效凝膠過濾色譜(HPGFC)表征PAM的分子量及其分布，采用傅立葉紅外光譜(FT-IR)表征PAM和HPAM的分子結(jié)構(gòu)，利用FT-IR、計(jì)算化學(xué)、Zeta電位、動態(tài)激光光散射(DLS)和透射電鏡(TEM)等手

3、段對膠束的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和形貌進(jìn)行表征，初步探討膠束的形成機(jī)理，并研究了制備過程、HPAM的水解度、pH變化范圍和變化速度和添加陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)等因素對膠束形態(tài)的影響。
　　 研究結(jié)果表明：
　　 (1)采用沉淀聚合法可通過改變?nèi)軇┲斜鸵掖嫉谋壤玫組w在(1.72～13.99)×104范圍的PAM，丙酮含量越多，所得PAM分子量越大；采用溶液聚合可得到Mw在(2.53～6.60)×104

4、范圍的PAM，溫度越低，分子量越大。
　　 (2)PAM的水解度與水解時間、水解溫度和NaOH的濃度有關(guān)，水解4h時，水解反應(yīng)基本上達(dá)到平衡；水解達(dá)平衡時，HD隨溫度升高基本上呈線性增大，HD在NaOH濃度低于2.50mol/L時增長速率緩慢，在NaOH濃度高于2.50mol/L時增長加快。在下述適宜反應(yīng)條件下即水解時間0.5～4h，水解溫度40～80℃，NaOH濃度1.25℃5.00mol/L，可以將低分子量PAM控制水解得到

5、分子量相同、HD為35%～53%的HPAM。
　　 (3)在堿性或酸性條件下組裝得到的HPAM膠束具有不同結(jié)構(gòu)。在中性條件下緩慢增加溶液酸度，組裝得到的HPAM36(HD=36%，以此類推)膠束為片狀不對稱多邊形(350nm×150nm)大復(fù)合囊泡，囊泡孔徑為2～10nm；在中性條件下增加溶液堿度，組裝得到的HPAM36膠束為球狀膠束。當(dāng)HD增大，HPAM46在酸性條件下組裝成平均粒徑為125nm的“珍珠項(xiàng)鏈”狀膠束。在超聲波狀

6、態(tài)下快速增加堿度比緩慢增加堿度得到的膠束更加均勻；先加入CTAB對膠束形貌的影響最大，與HCl一起加入CTAB對膠束的形貌有一定影響，后加CTAB對膠束形貌的影響最小。
　　 (4)堿性和酸性條件下獲得的HPAM/HEC二元膠束的結(jié)構(gòu)有所不同。在中性條件下緩慢增加溶液酸度或在先緩慢增加溶液酸度然后超聲條件下突然快速增加到指定酸度的方法均能制備圓片狀大復(fù)合囊泡，但超聲條件能使圓片的平均直徑從920nm銳減到350nm。HPAM的H