摘要
通过官能团的合理设计,将具有亲水性的阳离子与具有疏水作用的苄基结合在同一单体上,合成出了具有潜在温度和pH敏感性的新型单体——二甲基苄基(2-甲基丙烯酰氧乙基)溴化铵(DMBMAAB),并用1H-NMR和液相色谱法对其结构和纯度进行了表征.DMBMAAB与丙烯酰胺(AM)在水溶液中通过自由基聚合合成出共聚物P(DMBMAAB-co-AM),用核磁和元素分析法对其结构和组成进行了表征.P(DMBMAAB-co-AM)的水溶液表现出了与聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)相反的温度响应特性,PNIPAAm具有最低临界溶解温度(LCST),而P(DMBMAAB-co-AM)具有最高临界溶解温度(HCST).当温度从50℃上升到70℃的过程中,P(DMBMAAB-co-AM)共聚物溶液的透光率和表观粘度(表观性能)发生了急剧的变化,溶液外观由乳状液变为澄清液;另一个与PNIPAAm显著不同的特性是,该聚合物还具有非常明显的pH敏感性.当pH值从11变到12时,溶液的表观性能也发生了相当剧烈的变化.此外,表面活性剂(SDS)、盐(NaCl)等外界因素也对P(DMBMAAB-co-AM)共聚物溶液的表观性能具有明显的影响.结果表明,P(DMBMAAB-co-AM)是一种具有多重响应的新型功能聚合物材料,分子链中亲水和疏水基团间的相互作用以及环境的变化是引起这一系列响应行为的主要原因.
A temperature /pH-sensitive introducing monomer — dimethyl-benzyl-（2-methacryloxyethyl） ammonium bromide（DMBMAAB） was synthesized through the reasonable design of functional groups,combining the hydrophilic cation and hydrophobic benzyl on a same monomer.The structure and purity of DMBMAAB was characterized by 1H-NMR analysis and liquid chromatography analysis respectively.The copolymer P（DMBMAAB-co-AM） of DMBMAAB and acrylamide（AM） was synthesized through the free radical polymerization in aqueous solution.The P（DMBMAAB-co-AM） was characterized by 1H NMR analysis and elemental analysis.The aqueous solution of P（DMBMAAB-co-AM） exhibits a different temperature-response property compared to poly（N-isopropylacrylamide）（PNIPAAm）,which exhibits a lower critical solution temperature（LCST） at 32℃,however the P（DMBMAAB-co-AM） exhibits a higher critical solution temperature（HCST）.The transmittance and apparent viscosity（apparent property） changed evidently when heating the solution of P（DMBMAAB-co-AM） from 50℃ to 70℃.The pH-sensitive property of P（DMBMAAB-co-AM） is another difference compared PNIPAAm,which is sensitive to temperature but not pH-sensitive;the apparent property changed sharply when pH rose from 11 to 12.Moreover,the apparent property of P（DMBMAAB-co-AM） solution can respond to other environmental stimuli,such as surfactant（SDS） and salt（NaCl）.The results indicate that P（DMBMAAB-co-AM） is a kind of novel functional material,which exhibits the properties of multifactor response,and the interaction between hydrophilic and hydrophobic groups in the chains and environmental condition were the main reason for the stimuli-responsive behavior.
出处
《高分子学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2010年第10期1204-1210,共7页
Acta Polymerica Sinica
基金
高分子材料工程国家重点实验室自主研究课题(项目号GFZ2008002)资助
关键词
温敏
PH
HCST
多重响应
阳离子
Temperature sensitivity
pH
HCST
Multifactor response
Cation
