温度敏感型高分子复合材料的制备及性能研究.pdf

三、功能/智起1合材料 温度敏感型高分子复合材料的制备及性能研究 ‘ 陈 莉 董 晶 张金树 (天津工业大学材料与化工学院，天津，300160) 摘 要 本文合成了磺酸型甜菜碱聚两性电解质聚3一二甲基(甲基丙烯酸乙醋)磺酸 丙基胺(poly-3-dimethyl(methacryloyloxyethyl)ammoniumpmanesulfonate,PDMAPS)，研究了其与 表面活性剂十二烷基硫酸钠、阴离子型聚合物聚2-丙烯酸胺基-2一甲基丙磺酸、阳离子型聚合 物聚抓化三甲基一3-丙烯酞胺丙基胺和壳聚糖间的相互作用以及复合物的形成行为。实验结 果表明，由于PDMAI‘与这些物质的相互作用，使PDMAI‘的相转变行为发生了很大的变化， 复合物的UCST随其组分浓度和摩尔比的不同而改变。由此制备出新型的具有体积稳定性 的温度敏感型凝胶复合材料 关键词 聚电解质复合物 凝胶复合材料 温度敏感 体积稳定性 X 1 引言 聚电解质复合物(Polyelectrolytecomplex,PEC)是指带有相反电荷的两种聚电解质之间通过库 仑力结合而形成的一类特殊的高分子材料’马〔。聚电解质复合物最初是在蛋白质间相互作用产生 沉淀的基础上被认识的。19世纪末Kossel首次发现了聚电解质复合物阴阳离子间相互作用的静 电本质。直到本世纪50年代，Michzel成功地制备了聚电解质复合物后，这一领域才有了较大的 发展f21随着生命科学的深人发展，人们发现大分子间的复合作用在生物体系中具有重要的作 用，生物体内的很多反应以及生物化学合成过程都是通过高分子复合物进行的，因此，进行该方 面的研究具有很重要的理论价值和实际意义，近年来受到人们极大的重视。 两性聚电解质是同一分子链上同时含正负电荷基团的一类聚合物它们可以是电中性的，也 可以带正或负的净电荷。当它们为电中性时，基团间表现为静电吸引而使分子链趋于收缩，从而 具有了明显的反聚电解质性质。由于两性聚电解质的独特的两性结构及其相应的性质特征比单 一电荷的聚电解质更接近夭然的生物高分子，因此，对合成的两性聚电解质的性质及其与金属离 子、表面活性剂、药、蛋白质等小分子和大分子相互作用的研究不仅有助于掌握生物高分子的性 质，而且便于理解一些生物化学的过程 ，目前已引起人们广泛的注意3-〔51 本文合成了磺酸型甜菜碱聚两性电解质聚3一二甲基(甲基丙烯酸乙醋)磺酸丙基胺(poly-3- dimethyl(methacryloyloxyethyl)ammoniumpmanesulfonate,PDMAPS)，研究了其与表面活性剂十二烷基 硫酸钠(SDS)、阴离子型聚合物聚2一丙烯酸胺基一2一甲基丙磺酸(PAMPS)、阳离子型聚合物聚抓化三 甲基一3一丙烯酞胺丙基胺(PDMAPAA-Q)和壳聚糖间的相互作用以及复合物的形成行为，由此制备 出具有温度敏感性的凝胶复合材料。 2 实睑部分 2.1原料和试剂 甲基丙烯酸二甲氮基乙Oil(DM),四川晨光化工研究院;丙烷磺酸内醋(PS)，日本和光化学试 剂有限公司;2一丙烯酞胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS)，日本东京化成有限公司;十二烷基硫酸钠 (SDS)中国医药上海化学试剂公司;氯化三甲基一3一丙烯酸胺丙基胺(DMAPAA-Q)，日本Kohjiu公 司;壳聚糖(CS)，青岛海汇生物有限公司，脱乙酸度实验测定值为7596;过硫酸钾(K2SD8)(蒸馏 水重结晶提纯)、戊二醛(5096(质量))水溶液、冰醋酸、N,N一亚甲基双丙烯酞胺(MBAA)乙‘醇重 二国家自然科学基金资助项本文联系人，陈莉，天津市,3001(0，天津工业大学材料与化工学院 复合材料— 生命、环挽与高技术 结晶提纯)等均为国产分析纯。 2.2 单体和高分子的合成 DMAPS按下述方法合成:将4.375gDM单体溶于50ML丙酮中，在搅拌状态下将丙酮(1.5g) 和PS(3.4g)的混合溶液逐滴滴人，温度控制在30℃左右，持续反应五h。然后将混合溶液在5 cI、不断搅拌条件下反应3天。所得溶液经减压过滤后用丙酮冲洗3次，最后真空于燥6h，即得 产