摘 要:聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)是一种的温度敏感性高分子。它的低临界溶解温度[1]约为32℃。当温度高于此温度时，凝胶会严重收缩，膨胀率也会骤然减小；低于此温度时，凝胶则会具有较高的膨胀率。但许多研究表明传统PNIPA凝胶存在机械性差、韧性不足等缺点。本文以无机粘土（Clay）为物理交联剂，同时把多壁纳米碳管（MWNT）引入预聚液中，制得新型PNIPA纳米复合凝胶，它的低临界溶解温度可达到37℃，同时均匀多空的结构和一定的力学性能也为该材料在一些领域（如生物分离和药物缓释）的应用奠定了一定的基础[2-4]。53153

毕业论文关键词：聚N-异丙基丙烯酰胺，低临界溶解温度，无机粘土，多壁纳米碳管 

Abstract: PNIPA is a temperature sensitive polymer. Its lower critical solution temperature is about 32 ℃. When the temperature is higher than it, the gel will contract, expansion will suddenly decrease; below it, the gel will have a high expansion ratio. But many studies show that the traditional PNIPA gel has the disadvantages of poor mechanical, toughness etc. In this paper, Clay and MWNT were respectively added into PNIPA gels, preparing the new PNIPA nanocomposite gel, Its low critical solution temperature can reach 37 ℃. Uniform porous structure and mechanical properties also laid a foundation for the material used in some areas (such as bio-separation and drug delivery) .

Keywords: PNIPA, lower critical solution temperature , clay, MWNT

目 录

1  前言 4

2  实验部分 4

2.1 原料及试剂 4

2.2 新型PNIPA纳米复合凝胶的制备 4

2.3 新型PNIPA纳米复合凝胶的结构与性能表征 5

3 结构与性能讨论 6

3.1 新型PNIPA纳米复合凝胶的表观形态 6

3.2 新型PNIPA纳米复合凝胶的红外分析 7

3.3 新型PNIPA纳米复合凝胶中粘土的状态分析 8

3.4 新型PNIPA纳米复合凝胶的相转变研究 9

3.5 新型PNIPA纳米复合凝胶的表面性能研究 10

3.6 新型PNIPA纳米复合凝胶的力学性能研究 11

3.7 新型PNIPA纳米复合凝胶的溶胀性研究 13

3.8 新型PNIPA纳米复合凝胶的导电性研究 15

结 论 16

参考文献 17

致  谢 18 

1  前言

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)是一种典型的温度敏感性高分子。到目前为止，已有多种方法和手段用来研究它的最低临界溶解温度（LCST）。K. Haraguchi[5-16]用无机粘土为化学 交联剂，合成出PNIPA纳米复合凝胶，它的最低临界溶液温度为33°C，比普通PNIPA凝胶的LCST提高了1°C。凝胶的LCST  可通过  改变疏水性单体与亲水性单体的比例来调控， 而关于MWNT对PNIPA复合  凝胶的LCST影响的相关文献较为稀少。

本文把无机粘土作为交联剂，同时把MWNT引入预聚液，  合成新型PNIPA纳米复合凝胶。

2  实验部分

2.1 原料及试剂

N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）：以甲苯-环己烷（60/40，v/v）混合试剂重结晶，在40°C下真空干燥；无机粘土；多壁碳纳米管（MWNT），管径30 nm，管长10 μm，；过硫酸铵（APS），并用去离子水重结晶；N,N,N’,N’-四甲基乙二胺（TEMED）。经过N2处理3 h以上的去离子水。