pH响应PAAm-g-PEG/PVP半互穿网络水凝胶的制备以及溶胀动力学

化工进展 ›› 2012, Vol. 31 ›› Issue (01 ): 163-168.

pH响应PAAm-g-PEG/PVP半互穿网络水凝胶的制备以及溶胀动力学

魏清渤，高楼军，付峰，张玉琦，马荣萱

（陕西省化学反应工程重点实验室，延安大学化学与化工学院，陕西延安 716000）

出版日期:2012-01-05 发布日期:2012-01-25

Preparation and swelling kinetics of PAAm-g-PEG/PVPpH-responsive semi-IPN hydrogels

WEI Qingbo，GAO Loujun，FU Feng，ZHANG Yuqi，MA Rongxuan

（Shaanxi Key Laboratory of Chemical Reaction Engineering，College of Chemistry & Chemical Engineering， Yan’an University，Yan’an 716000，Shaanxi，China）

Online:2012-01-05 Published:2012-01-25

摘要/Abstract

摘要： 采用硝酸铈胺-聚乙二醇为氧化-还原引发体系，N,N-亚甲基双丙烯酰（N,N-MBA）为交联剂，通过简单的自由基聚合法，设计合成了一种聚（丙烯酰胺-g-聚乙二醇）/聚乙烯吡咯烷酮PAAm-g-PEG/PVP接枝交联结构的半互穿网络水凝胶。研究了它们在不同pH值缓冲溶液中的溶胀与扩散行为以及溶胀动力学；并采用红外光谱和热分析系统对其结构和热性能进行了分析测量。实验结果表明：水凝胶的溶胀行为和扩散模式取决于溶液的pH值。随着缓冲溶液pH值增加，平衡溶胀率减小；在不同的缓冲溶液中理论最大吸水量S∞与实验值基本相一致。水凝胶的溶胀行为可以通过选择加入不同分子量大小的PEG来调节和控制。

关键词: 水凝胶, 聚乙烯吡咯烷酮, pH 敏感水凝胶, 溶胀行为

Abstract: Polyacrylamide grafted poly（vinyl alcohol）/polyvinylpyrrolidone semi-interpenetrating network hydrogels（PAAm-g-PEG/PVP）were designed and prepared via a simple free radical polymerization route initiated by a PEG-(NH4)2Ce(NO3)6 redox reaction technique. The swelling，and diffusion behavior as well as swelling kinetics were examined in various pH buffer solutions，and the structure and thermal properties were analyzed by Fourier transfer infrared spectra and thermal analysis system. The experimental results showed that the swelling ratios and diffusion mode of the PAAm-g-PEG/PVP hydrogels depended on the pH value of buffer solutions. The equilibrium swelling values were reduced with the increasing of pH values，which agreed with maximal theoretical water contents S∞ fitted by swelling kinetic data. The swelling behavior of the PAAm-g-PEG/PVP hydrogels might be controlled and modulated by PEG with different molecular weights.

Key words: hydrogels, polyvinylpyrrolidone, pH sensitive hydrogels, swelling behavior

魏清渤，高楼军，付峰，张玉琦，马荣萱. pH响应PAAm-g-PEG/PVP半互穿网络水凝胶的制备以及溶胀动力学[J]. 化工进展, 2012, 31(01 ): 163-168.

WEI Qingbo，GAO Loujun，FU Feng，ZHANG Yuqi，MA Rongxuan. Preparation and swelling kinetics of PAAm-g-PEG/PVPpH-responsive semi-IPN hydrogels[J]. Chemical Industry and Engineering Progree, 2012, 31(01 ): 163-168.

[1]	钟国栋, 邓超和, 王洋, 王佳韵, 王如竹. 蜂窝状水凝胶吸附床传热传质特性数值模拟及验证[J]. 化工学报, 2022, 73(3): 1083-1092.
[2]	李闯, 张扬, 刘小娟, 王学重. 添加剂作用下阿司匹林结晶模拟和实验研究[J]. 化工学报, 2021, 72(9): 4796-4807.
[3]	邓超和, 王佳韵, 李金凤, 刘业凤, 王如竹. 可低温驱动的凝胶复合吸附剂的制备及吸/脱附性能研究[J]. 化工学报, 2021, 72(8): 4401-4409.
[4]	肖弦, 徐文昊, 沈亮, 王远鹏, 卢英华. 氧化石墨烯与剩余活性污泥聚合制备多孔碳材料及其电化学性能[J]. 化工学报, 2021, 72(7): 3869-3879.
[5]	张劲, 郭志斌, 张巨佳, 王海宁, 相艳, 蒋三平, 卢善富. 聚醚砜-聚乙烯吡咯烷酮高温聚合物电解质膜及燃料电池堆性能研究[J]. 化工学报, 2021, 72(1): 589-596.
[6]	侯雅琦, 沈敬尧, 易达, 王哲, 康玲玲, 孟子晖, 薛敏. 异丙基丙烯酰胺水凝胶纳米微球粒径的控制及其对多肽吸附的影响[J]. 化工学报, 2020, 71(S2): 267-272.
[7]	文国宇, 汪伟, 谢锐, 巨晓洁, 刘壮, 褚良银. 水凝胶材料在金属离子富集与分离领域的研究进展[J]. 化工学报, 2020, 71(9): 3866-3875.
[8]	王勃翔,刘丽,李佳,路艳华,程德红,靳惠宇,周凌. 烯丙基丝素蛋白温敏水凝胶的合成及性能研究[J]. 化工学报, 2020, 71(12): 5821-5830.
[9]	杨新蔚, 单国荣, 曹志海, 吕挺, 潘鹏举. 制备方法对GO/P(NIPAM-MA)水凝胶La³⁺吸附性能的影响[J]. 化工学报, 2019, 70(10): 4072-4079.
[10]	单国荣, 张宁. 氧化石墨烯复合水凝胶研究进展[J]. 化工学报, 2018, 69(2): 535-545.
[11]	杨琴, 赵娜, 房春娟, 赵军凯, 王文东. 高弹性自愈水凝胶(C₃H₅O)₁CB[7]/PAA的制备及性能[J]. 化工学报, 2018, 69(12): 5326-5331.
[12]	张宁, 单国荣. 近红外光响应氧化石墨烯/微凝胶复合智能水凝胶[J]. 化工学报, 2018, 69(11): 4862-4868.
[13]	刘壮, 谢锐, 巨晓洁, 汪伟, 褚良银. 具有快速响应特性的环境响应型智能水凝胶的研究进展[J]. 化工学报, 2016, 67(1): 202-208.
[14]	徐丹，李中坚，杨彬，雷乐成，张兴旺. 疏水改性温敏水凝胶的合成及应用研究进展[J]. 化工进展, 2014, 33(08): 2096-2100.
[15]	丁齐，邢晓东，李丽霞. 多孔半互穿温敏水凝胶点击反应固定化酶[J]. 化工进展, 2014, 33(04): 971-976.