含糖功能性聚合物凝膠的制備及性質(zhì)研究.pdf

1、對外界刺激能產(chǎn)生敏感響應(yīng)的水凝膠的研究是功能高分子領(lǐng)域研究的一個熱點，尤以溫度敏感水凝膠的研究居多。由低糖化合物衍生而來的含糖聚合物水凝膠在國外最近幾年也一直是比較熱門的研究課題之一。國內(nèi)對這類含糖水凝膠的研究不多，尤其是由結(jié)構(gòu)確定的含糖不飽和單體聚合而制得的水凝膠的研究更是少見報道。為此，本論文設(shè)計合成三種結(jié)構(gòu)確定的含糖不飽和單體，并以其作為共聚單體制備不同結(jié)構(gòu)特征的含糖水凝膠。 以丙烯酰氯與異丙胺反應(yīng)制備了N-異丙基丙烯酰胺

2、(NIPA)單體，用D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯和烯丙基胺反應(yīng)合成了葡萄糖烯丙基酰胺(AAG)單體。以N，N-亞甲基雙丙烯酰胺(Bis)為交聯(lián)劑，在去離子水中NIPA與AAG共聚合形成含糖溫敏水凝膠。用紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進行了表征，研究了不同單體配比及不同交聯(lián)劑濃度對水凝膠膨脹性能的影響，研究了溫度、溶液的pH值、鹽濃度對含糖溫敏水凝膠的膨脹比(SR)的影響。實驗表明，NIPA 與 AAG共聚形成的含糖溫敏水凝膠的膨脹比隨著AAG含量的增加而增

3、加，溫度的升高和鹽濃度的增加會使含糖水凝膠的膨脹比下降，在高或低的pH值時，膨脹比有一定的增加。對不同組成的水凝膠的收縮動力學進行了研究，表明在較低溫度下收縮緩慢，在高溫下收縮迅速，在很短時間內(nèi)即能達到收縮平衡。 以4-乙烯基芐基胺與葡萄糖內(nèi)酯反應(yīng)合成了4-乙烯芐基葡萄糖酰胺單體(VBG)，然后用過硫酸鉀(KPS)/四甲基乙二胺(TMEDA)氧化還原體系引發(fā)其與丙烯酰胺共聚，得到水溶性含糖聚合物P(VBG—co—AM)，用IR、

4、<'1>H—NMR對單體及共聚物的結(jié)構(gòu)進行了表，征，用TGA對聚合物的熱穩(wěn)定性進行了研究。采用不同的單體配比合成了具有不同糖含量的聚合物。并研究了這一系列聚合物的水溶液的粘度性質(zhì)。將VBG與丙烯酰胺和亞甲基雙丙烯酰胺共聚得到含糖結(jié)構(gòu)的水凝膠。研究了不同單體配比對共聚合的影響。研究了溫度、時間、溶液的酸堿度及蛋白質(zhì)存在對水凝膠的膨脹比的影響規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)水凝膠的膨脹比隨著溫度的提高而略有增加，在高或低的pH時膨脹比由于糖組分的降解也有一定

5、的增加。 以D-乳糖與水合肼反應(yīng)得到含半乳糖結(jié)構(gòu)的丙烯酰胺單體，然后，以BisA為交聯(lián)劑，以過硫酸鉀(KPS)/四甲基乙二胺(TMEDA)氧化還原引發(fā)體系引發(fā)其與丙烯酰胺共聚，得到含糖水凝膠，用<'1>H—NMR對單體結(jié)構(gòu)進行了表征，用TGA對含糖干凝膠的熱穩(wěn)定性進行了研究。同時，研究了單體濃度的增加對反應(yīng)速率和聚合轉(zhuǎn)化率的影響及不同單體配比的水凝膠的元素分析。對水凝膠的膨脹動力學進行了計算，發(fā)現(xiàn)水凝膠的膨脹符合二級動力學方程。