线性温敏聚合物复杂结构的分子设计和分子光谱表征

To prepare linearly temperature-responsive core-shell hydrogel based on OEGMA. Based on the detailed study on the preparation condition and transition behavior, we will try to find the basic structural-property relation rules to prepare linearly temperature-responsive core-shell hydrogel materials and to compare thr different thermoresponsive behavior of the obtained linearly thermosensitive hydrogel with the other LCST type hrodrogels, such as PVCL(Type I)and PNIPAM(Type II).

本项目拟制备基于OEGMA的核壳结构线性温敏复合水凝胶材料，希望通过对这一类复合水凝胶材料制备方法和相变机理的深入研究，找到制备线性温敏纳米水凝胶的基本规律，系统对比OEGMA类温敏材料和其它LCST聚合物如PVCL（相变I型）和PNIPAM（相变II型）系列水凝胶环境响应行为的异同性。

围绕着--线性温敏聚合物复杂结构的分子设计和分子光谱表征—这一主题， 我们课题组在2015-2018期间系统开展了系统工作， 核心内容简述如下：.1）.采用自由基沉淀共聚法合成了一种新型的聚（2-甲氧基乙基丙烯酸酯-低聚（乙二醇）甲基醚丙烯酸酯(P(MEA-co-OEGA)微凝胶。 该微凝胶在水中可以在较宽的温度范围内（10-50 °C）呈现线性体积相变， 根据我们自己的文献调研， 这是目前最宽温度范围的尺寸随温度线性变化微凝胶。实验表明，可以通过改变交联密度来调整微凝胶的线性热敏性。此外，通过改变MEA和OEGA的单体摩尔比，可以调整线性热敏温度范围，其中较高的OEGA含量导致较高的起始温度。此外，还可以通过添加另一种共聚单体丙烯酸（AA）来获得温度和pH敏感的微凝胶。所得P（Mea-Co-Oega-Co-AA）微凝胶是原位形成银纳米粒子（AgNPs）制备混合微凝胶的理想候选材料。这一结果发表在《Macromolecules》，2016，49（16），6095-6100 .2）.我们还综合浊度、DLS和FTIR光谱，结合微扰相关移动窗口（PCMW）技术和二维相关光谱（2DCOS）分析，研究了低乙二醇丙烯酸酯共聚物（POEGA）在水溶液中的LCST型转变。结果表明该体系宏观相分离是尖锐的，与浓度有轻微的相关性。此外，沿着聚合物链的单个化学基团也显示出温度变化导致的红外光谱的突变。然而，根据传统的红外分析，C-H基团存在明显的脱水现象，而C=O和C-O-C基团在陡峭的相变过程中表现出异常的“强迫水化”。通过这些分析，结合PCMW和2DCOS的结果，证实了聚合物链间的疏水作用导致了链的崩溃，并主导了相变。此外，由于POEGA的特殊化学结构，沿聚合物链的极性基团与截留的水分子之间的强氢键作用，导致了C=O和C–O–C基团的水化行为的意外增强，相关结果发表在Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, 18, 15593-15601.3）.我们还系统研究了聚（乙二醇）丙烯酸酯（POEGA）核交联星形（CCS）聚合物在水中的低临界溶液温度（LCST）转变和乙醇中的高临界溶液温度（UCST）转变，并进行了比较。恩斯。红外光谱分析表明，水溶液中的聚合物链与溶剂分子的相互作用强于乙醇，使水溶液中的碳捕获聚合物臂链具有更大的延伸构象。