顾文娟,　陆亚明,　张幼维,　赵炯心（东华大学材料科学与工程学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海201620）



PMAA纳米水凝胶的水相制备

顾文娟,陆亚明,张幼维,赵炯心
（东华大学材料科学与工程学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海201620）

摘 要:利用表面活性剂间的疏水作用以及表面活性剂与单体间的氢键作用,促使甲基丙烯酸（MAA）单体在原位生成的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）种子乳胶表面的选择性聚合,实现了PMAA纳米水凝胶的水相“绿色”制备。利用动态光散射、傅里叶红外光谱、透射电子显微镜表征了PMAA纳米水凝胶的尺寸、组成、形貌和p H响应性。研究了聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯（吐温20）的用量、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）的用量、MAA的用量和加入方式、十二烷基硫酸钠（SDS）的补加速率等对PMAA纳米水凝胶的尺寸和溶胀性能的影响。结果表明：PMAA纳米水凝胶为核-壳结构；随着MBA用量的减小、吐温20用量的增加、MAA用量的增加,PMAA纳米水凝胶的尺寸和溶胀比均增大；当采用半连续加入MAA时,PMAA纳米水凝胶的尺寸和溶胀比变小；当SDS的补加时间由60 min延长到100 min时,PMAA纳米水凝胶的尺寸逐渐变小。PMAA纳米水凝胶具有良好的p H响应性,当介质的p H从1增加到6时,其流体力学体积扩张了64倍。

关键词:聚甲基丙烯酸；纳米水凝胶；p H响应性；水相聚合

在外界刺激的作用下,智能纳米水凝胶的结构和性能将发生可逆的变化。由于小尺寸和大比表面积,智能纳米水凝胶几乎能瞬时响应微环境中的刺激,因而在药物输送与可控释放、医学诊断、生物传感器、智能微反应器、吸附与分离等方面具有广阔的应用前景［1-6］,已成为智能材料和纳米材料的重要研究内容。……