
第11卷第2期 2011年4月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Enginecring
Vol.11 No.2 Apr.2011
膜乳化法制备尺寸均一P(NIPAM-co-AAc)微球及其羧基分布
司天保,秦佳,王玉霞",马光辉
(1.中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京100190:2.中国科学院研究生院,北京100049:
3.内象古工业大学化工学院,内蒙占呼和浩特010051)
摘要:采用膜乳化法,以环己烷和氯仿混合溶液为油相,在室温下通过加入加速剂TEMED引发聚合反应,制备了段过膜搅择速度分别为140和170r/min的条件下,可制备粒径均一、大小可控、重复性较好的P(NIPAM-co-AAc)微球,用电导滴定法测定微球中整基分布,所有不同丙烯酸含量的P(NIPAM-co-AAc)微球电导滴定曲线均为4阶梯形状,随其含量增加,微球外层疫基含量和内层包埋的股基含量均逐渐增加,但外层费基占总羧基含量比例先增大然后趋于不变,丙烯酸含量为15%时达最大值
关键词:P(NIPAM-co-AAc)微球:电导滴定:骏基:膜乳化法
中图分类号:TQ050.4*25 1前言
文献标识码:A
文章编号:1009606X(2011)02-0343-06
聚合法合成了粒径分布窄的MMA-EA-AA三元共聚胶乳,随AA含量逐渐增加,表面般基密度、胶乳外层和
聚N-异丙基丙烯酰胺[Poly(N-isopropylacrylamide), PNIAM)是种典型的温敏高分子.由于大分子侧链上同时具有亲水性的酰胺基(CONH一)和统水性的异内基[CH(CH)],使其水凝胶呈现温度响应行为 PNIPAM水凝胶的临界溶解温度(LowerCritical Solution Temperature,LCST)在33C附近的狭窄温度范围内[12] 温度高于LCST时PNIPAM微球表现疏水性,低于LCST 时表现亲水性,且二者的转变是可逆的,因而可重复使用,极具经济性.因此,PNIPAM及其共聚物被广泛用于药物控释(3-5]、酶固定化[6-10]、智能纺织品[11,12]等领域其中PNIPAM与丙烯酸(AAc)共聚物水凝胶微球 P(NIPAM-co-AAc)由于存在可与其他单体反应的羧基功能团(—COOH)而备受关注113,14),P(NIPAM-co-AAc)微球的均一性影响其温度响应一致性,而其粒径决定响应时间,因此制备粒径均一、大小可控的P(NIPAM-co-AAc) 微球对其应用至关重要.膜乳化法由于可制备粒径均一、大小可控的微球而被广泛研究(15,16]
丙烯酸含量不仅影响P(NIPAM-cO-AAc)微球的 LCST、带电量、骏基含量,还影响羧基在微球内外层的分布.羧基在微球内外层的分布决定可功能化单体在微球内外层的分布,因此研究P(NIPAM-co-AAc)微球内外层羧基的分布及羧基含量控制在实际应用中至关重要,对羧基在微球内外层分布的控制已成为设计该类功能高分子微球的核心内容之一。过去几年中有大量关于微球(颗粒)内部羧基的研究,如Kang等(17)用无皂乳液
包理股基比例逐渐增大趋势:随引发剂含量增加包理段基含量及表面般基密度逐渐增大,而水相中羧基含量呈先增大最后趋于恒定的趋势.Zhou等(1*)采用热引发方法制备了甲基丙烯酸含量低于10%的水凝胶颗粒,提出了聚甲基丙烯酸在凝胶颗粒的“核-壳”分布结构 Hoare等[19]将单体异丙基丙烯酰胺(N-Isopropylacrylamide,NIPAM)分别与甲基丙烯酸和丙烯酰胺共聚制备出基于PNIPAM的温度响应凝胶颗粒,通过控制凝胶水解条件,得到可功能化的高分子颗粒,含丙烯酰胺的水凝胶颗粒功能团包埋于水凝胶颗粒内部,含甲基内烯酸的水凝胶颗粒功能团以核一壳结构分布于水凝胶内外层,通过共聚单体的选择和水解条件的调节可实现对基功能团数量和分布的控制.Ito等[20] 研究了丙烯酸含量为30%时P(NIPAM-c0-AAc)水凝胶颗粒中羧基的分布情况.虽然已进行了大量关于 P(NIPAM-co-AAc)水凝胶的工作,但对此类微球中羧基的分布行为仍需进一步系统研究
本工作采用膜乳化技术制备了不同丙烯酸含量的尺寸均一、大小可控的P(NIPAM-co-AAc)微球,对其粒径进行了表征,重点研究了不同丙烯酸含量下微球内外层丙烯酸的分布情况,为进一步功能化奠定基础
2实验 2.1原料与试剂
NIPAM(日本东京化学工业株式会社),使用前先用
收稿日期;2011-03-09,修图日期:2011-0330
基金项目:国家自然科学基金资助项日(编号:20706053,20804048):国家重点基础研究发展规划(973)基会资助项目(编号:2009CB724705)
作者篇介:司天保(1984-),男,新疆乌鲁本齐市人,硕士研究生,材料学专业;王玉度,通i讯联系人,Tel:010-82544937,E-mail:yxwang@home.ipe.ac.cn
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