stober二氧化硅溶胶聚合物胶囊的制备及性能研究(12)
由图可知,PNIPAM的红外光谱在3309cm-1和3074cm-1处的吸收峰是酰胺中的“-N-H”峰，在1650cm-1处的吸收峰是酰胺基中的“C=O”振动吸收峰。PNIPAM-AA共聚物在3435cm-1，3386cm-1，3300cm-1和3074cm-1处出现多处吸收峰主要对应了酰胺中的“-N-H”和羧酸中的“-OH”的伸缩振动峰。并且在1678 cm-1处出现了“C=C”的吸收峰，这可能是由于反应过程中两种单体共聚不完全造成的。PNIPAM-BA共聚物的红外光谱中3273 cm-1和3071cm-1处的吸收峰对应的是酰胺中的“-N-H”峰，在1680 cm-1和1655 cm-1处出现的是酯键和双键的吸收峰，说明已形成了PNIPAM-BA共聚物，但整个反应不彻底。
3.3.2 凝胶渗透色谱分析
凝胶渗透色谱不仅可用于小分子物质的分离和鉴定，而且可以用来分析化学性质相同分子体积不同的高分子同系物。其分离原理为让被测量的高聚物溶液通过一根内装不同孔径的色谱柱，柱中可供分子通行的路径有粒子间的间隙（较大）和粒子内的通孔（较小）。当聚合物溶液流经色谱柱时，较大的分子被排除在粒子的小孔之外，只能从粒子间的间隙通过，速率较快；而较小的分子可以进入粒子中的小孔，通过的速率要慢得多。经过一定长度的色谱柱，分子根据相对分子质量被分开，相对分子质量大的在前面（即淋洗时间短），相对分子质量小的在后面（即淋洗时间长）。自试样进柱到被淋洗出来，所接受到的淋出液总体积称为该试样的淋出体积。 当仪器和实验条件确定后，溶质的淋出体积与其分子量有关，分子量愈大，其淋出体积愈小。
聚合物与低分子化合物相比有重要的区别，一是相对分子质量大，二是相对分子质量具有多分散性。因此，对一种聚合物仅有平均相对分子质量还不足以表征其结构特征，平均相对分子质量相同的聚合物，其相对分子质量分布却可能存在很大差别。这种差别对材料的力学性能和加工性能都有很大的影响。所以实际生产和理论研究都需要知道聚合物的相对分子质量分布。凝胶渗透色谱是测定聚合物相对分子质量及其分布的有效方法，具有测定速率快，用量少，自动化程度高等优点，已获得广泛使用。
聚合物分子量的大小以及多分散系数对聚合物的温敏性有很大的影响，因此分别对聚合物胶囊PNIPAM、PNIPAM-AA和PNIPAM-BA进行分子量的测定，三种聚合物的溶胶凝胶色谱分子量测定结果如表3.6 所示。
表3.6 几种聚合物的分子量一览表
样品 Mw 多分散系数
PNIPAM 55678 1.02
PNIPAM-AA 12567 1.45
PNIPAM-BA 187654 1.67
由表3.6可知，三种聚合物的分子量差别较大。PNIPAM-BA为分子量最大的聚合物，其值为187654，其多分散性系数也是最大的，为1.67，其次是PNIPAM，它的分子量为55678，与PNIPAM-BA相差一个数量级，其多分散性系数为1.02，分子量最小的聚合物为PNIPAM-AA，为12567,其多分散性系数为1.45。
多分散系数是用来表征分子量分散程度的物理量。多分散系数越大说明分子量越分散，分散系数为1，则分子量呈单分散，说明聚合物分子的分子量一样大。所以多分散系数越接近于1，聚合物分子量越均一。因此，制备所得的这三种聚合物胶囊中PNIPAM的分子量最均一。
4 结论
本文主要采用stober法制备二氧化硅溶胶，并通过研究氨水用量，氨水滴加方式，正硅酸四乙酯（TEOS）用量和水用量等单因素对溶胶粒径的影响以及二氧化硅溶胶的成膜实验，优化二氧化硅溶胶的制备工艺。随后在优化的二氧化硅表面接枝活性单体，再经过氟化氢（HF）进行刻蚀制备聚异丙基丙烯酰胺胶囊（PNIPAM），聚异丙基丙烯酰胺-丙烯酸胶囊（PNIPAM-AA）以及聚异丙基丙烯酰胺-丙烯酸丁酯胶囊（PNIPAM-BA）。并采用红外光谱和凝胶渗透色谱对聚合物胶囊进行测试，得到以下结论：
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