專利名稱：核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到膠體化學，例如其他類不包括的膠體物料或其溶液的制備；微膠囊或微球的制備。
背景技術(shù)：
核-殼結(jié)構(gòu)微球是由中心粒子為核、不同組分為殼所形成的一類復合材料，由于其在組成、結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)等方面具有可調(diào)控性和可剪裁性等特點，這類材料的制備與應(yīng)用研究已成為眾多學科領(lǐng)域科學家們關(guān)注的熱點課題。聚N-異丙基丙烯酰胺微凝膠是常用的溫敏性水凝膠之一，其溫度敏感性能已經(jīng)在藥物傳輸、生物傳感、化學分離和催化等重要領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用研究價值。在實際過程中，由于聚N-異丙基丙烯酰胺微凝膠中含有純的有機組分使其在應(yīng)用方面受到很多限制。而有機、無機復合材料同時兼具有機組分和 無機組分的雙重特性，既可以擁有無機材料較好的機械強度，又可以保持高分子微凝膠材料的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和溫度敏感行為。具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚N-異丙基丙烯酰胺/粘土的納米復合凝膠具有很好的機械強度，其抗張力強度與所用粘土的含量成比例，而其斷裂伸長率隨著粘土量的增加輕微的減少，而隨交聯(lián)劑粘土含量的增加，復合凝膠的去溶脹率減小。以N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑形成的聚N-異丙基丙烯酰胺凝膠材料，交聯(lián)劑含量對凝膠的去溶脹率具有顯著影響，隨著交聯(lián)劑含量的增加，凝膠材料的去溶脹率隨之增加。另夕卜，Kazutoshi Haraguchi 等(Macromolecules 2006, 39, 1898-1905 ;MacromoIecules2010，43，9848 - 9853)研究了合成含有有機(聚合物)/無機(粘土)雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的納米復合凝膠，這種微凝膠具有極好的機械強度和溶脹性。以上以粘土作為交聯(lián)劑所合成的復合凝膠材料，可以顯著增加水凝膠材料的機械強度，通常情況下，為了使水凝膠具有較好的溶脹率，所使用的交聯(lián)劑用量較少，因此，交聯(lián)度不易控制，從而使其在材料的應(yīng)用方面受到了限制。在實際研究中，由于二氧化硅具有很好的化學穩(wěn)定性、易于實現(xiàn)功能化、良好的機械穩(wěn)定性和生物相容性，所以，研究者們常常將含有硅氧鍵的無機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與含有溫度敏感性能的高分子通過一定的方式進行復合，以獲得具有無機-有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復合材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述制備方法的缺點，提供一種操作簡單、易于功能化、具有化學交聯(lián)結(jié)構(gòu)、對溫度敏感的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的制備方法。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是由下述步驟組成I、制備苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液在氮氣保護下，將盛有濃度為O. 0196mol/L的N-異丙基丙烯酰胺水溶液三口燒瓶中加入苯乙烯混合，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱，升溫至70°C，將IOmL濃度為O. 059mol/L的過硫酸鉀水溶液加入到三口燒瓶中，過硫酸鉀與N-異丙基丙烯酰胺、苯乙烯的摩爾比為I :3. I 29. 3，70°C反應(yīng)8小時，制備成苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液。2、制備核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠氮氣保護下，將N-異丙基丙烯酰胺、3_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N, N’-亞甲基雙丙烯酰胺、十二烷基磺酸鈉溶于二次蒸餾水中，制備成混合液，十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基 丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :5. 8 11. 6 96. 3 108. 3，將混合液加入到苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液中，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱，升溫至70°C，將濃度為O. 015mol/L的過硫酸鉀水溶液加入到混合液中，過硫酸鉀水溶液與混合液的質(zhì)量比為I :4. 5,60 70°C時反應(yīng)4 6小時，反應(yīng)產(chǎn)物用二次蒸餾水洗滌3 5次，離心分離，將產(chǎn)物置于透析袋中用二次蒸餾水透析兩周，每隔12小時換一次二次蒸餾水，用液氮冷凍，_55°C冷凍干燥24小時，制備成核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠。在本發(fā)明的制備核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠步驟2中，氮氣保護下，十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的最佳摩爾比為I :4. 4 :5. 8 108. 3溶于二次蒸餾水中，制備成混合液，將混合液加入到苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液中，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱，升溫至70°C時，將O. 015mol/L的過硫酸鉀水溶液加入到混合液中，過硫酸鉀水溶液與混合液的最佳質(zhì)量比為I :4. 5，60 70°C時反應(yīng)4 6小時，反應(yīng)產(chǎn)物用二次蒸餾水洗滌3 5次，離心分離，將產(chǎn)物置于透析袋中用二次蒸餾水透析兩周，每隔12小時換一次二次蒸餾水，用液氮快速冷凍，_55°C下冷凍干燥24小時，制備成核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠。采用本發(fā)明制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠，可通過改變有機、無機組分的相對含量及殼層組分的總量進行調(diào)節(jié)，這類材料將在制備膠體晶體、多孔材料以及空心材料方面有很好的應(yīng)用前景，也將在化學吸附、藥物緩釋、微反應(yīng)器、催化劑擔載和化學傳感器等眾多重要領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。


圖I是十二烷基磺酸鈉與N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、3_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 11. 6 :96. 3制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的掃描電子顯微鏡照片。圖2是十二烷基磺酸鈉與N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 11. 6 :96. 3制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的透射電子顯微鏡照片。圖3是十二烷基磺酸鈉與N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :9. 9 99. 9制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的掃描電子顯微鏡照片。圖4是十二烷基磺酸鈉與N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :9. 9 99. 9制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的透射電子顯微鏡照片。圖5是十二烷基磺酸鈉與N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :5. 8 :108. 3制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的掃描電子顯微鏡照片。圖6是十二烷基磺酸鈉與N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :5. 8 :108. 3制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的透射電子顯微鏡照片。圖7是不同原料配比核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的紅外光譜圖。圖8是實施例I制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的粒徑隨溫度的變化關(guān)系圖。圖9是實施例I制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠對溫度 敏感性可逆性曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。實施例I本實施例核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的制備方法步驟如下I、制備苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液在氮氣保護下，將盛有90. 2g濃度為O. 0196mol/L的N-異丙基丙烯酰胺水溶液的三口燒瓶中加入I. 8g苯乙烯混合，N-異丙基丙烯酰胺與苯乙烯的摩爾比為I :9. 6，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱至70°C，加入10. 16g濃度為O. 059mo 1/L的過硫酸鉀水溶液，過硫酸鉀與N-異丙基丙烯酰胺、苯乙烯的摩爾比為I :3. I :29. 3，70°C反應(yīng)8小時，制備成苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液。2、制備核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠在氮氣保護下，將O. 90g N-異丙基丙烯酰胺、O. 10g3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、0.05g N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、O. 02g十二烷基磺酸鈉溶于二次蒸餾水中，制備成混合液，十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :5. 8 108. 3制備成混合液，將混合液加入到苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液中，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱，升溫至70°C時，將2. 04g濃度為O. 015mol/L的過硫酸鉀水溶液加入到混合液中，過硫酸鉀水溶液與混合液的質(zhì)量比為I :4. 5，60 70°C時反應(yīng)4 6小時，反應(yīng)產(chǎn)物用二次蒸餾水洗滌3 5次，離心分離，將產(chǎn)物置于透析袋中用二次蒸餾水透析兩周，每隔12小時換一次二次蒸餾水，用液氮冷凍，在_55°C冷凍干燥24小時，制備成核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠。實施例2實施例核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的制備方法步驟如下制備苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液步驟I與實施例I相同。
在制備核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠步驟2中，在氮氣保護下，將0.83g N-異丙基丙烯酰胺、O. 17g3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、O. 05gN, N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、O. 02g十二烷基磺酸鈉溶于二次蒸餾水中，制備成混合液，十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4.4 :9.9 :99. 9制備成混合液，將混合液加入到苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液中，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱，升溫至70°C時，將2. 04g濃度為O. 015mol/L的過硫酸鉀水溶液加入到混合液中，過硫酸鉀水溶液與混合液的質(zhì)量比為I :4. 5，60 70°C時反應(yīng)4 6小時，反應(yīng)產(chǎn)物用二次蒸餾水洗滌3 5次，離心分離，將產(chǎn)物置于透析袋中用二次蒸餾水透析兩周，每隔12小時換一次二次蒸餾水，用液氮冷凍，在_55°C冷凍干燥24小時，制備成核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠。實施例3本實施例核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的制備方法步驟如 下制備苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液步驟I與實施例I相同。在制備核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠步驟2中，在氮氣保護下，將0.80g N-異丙基丙烯酰胺、O. 20g3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、O. 05gN, N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、O. 02g十二烷基磺酸鈉溶于二次蒸餾水中，制備成混合液，十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 11. 6 :96. 3制備成混合液，將混合液加入到苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液中，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱，升溫至70°C時，將2. 04g濃度為O. 015mol/L的過硫酸鉀水溶液加入到混合液中，過硫酸鉀水溶液與混合液的質(zhì)量比為I :4. 5，60 70°C時反應(yīng)4 6小時，反應(yīng)產(chǎn)物用二次蒸餾水洗滌3 5次，離心分離，將產(chǎn)物置于透析袋中用二次蒸餾水透析兩周，每隔12小時換一次二次蒸餾水，用液氮冷凍，在_55°C冷凍干燥24小時，制備成核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠。為了確定本發(fā)明的最佳原料配比以及最佳工藝條件，發(fā)明人進行了大量的實驗室研究試驗，各種實驗驗情況如下I、不同原料配比對所制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的表面形貌的影響在制備核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的步驟2中，取O. 02g十二烷基磺酸鈉、O. 05gN，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、O. 20g3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、O. 80g N-異丙基丙烯酰胺，十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I ::4.4 :11.6 :96. 3作為實驗1，取0.02g十二烷基磺酸鈉、0.05gN，N’_亞甲基雙丙烯酰胺、O. 17g3_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、O. 83gN-異丙基丙烯酰胺，十二烷基磺酸鈉與N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、
3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :9. 9 99. 9，作為實驗2，取O. 02g十二烷基磺酸鈉、O. 05gN, N’-亞甲基雙丙烯酰胺、O. 10g3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、O. 90g N-異丙基丙烯酰胺，十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4.4 :
5.8 108. 3，作為實驗3。其他步驟與實施例I相同。
將三組實驗所制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠分別用掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡進行了觀測，實驗結(jié)果見圖I 6。由圖1、2可見，實驗組I制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠呈現(xiàn)球形形貌，表面比較光滑，但其粒徑不很均一，微凝膠呈現(xiàn)核殼型結(jié)構(gòu)，平均粒徑為235nm。由圖3和圖4可知，實驗組2制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠呈現(xiàn)球形形貌，相比于實驗組I的復合微凝膠，其粒徑均一，微凝膠呈現(xiàn)核殼型結(jié)構(gòu)，平均粒徑為242nm。由圖5和圖6可見，實驗組3制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠呈現(xiàn)規(guī)則的球形形貌，且粒徑單一，呈現(xiàn)核殼結(jié)構(gòu)，平均粒徑為276nm。由此可以看出，十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :5. 8 11. 6 96. 3 108. 3制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的粒徑均一，單分散性較好，表面比較光滑。本發(fā)明采選擇十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :5. 8 11.6 96. 3 108. 3，其中十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的最佳摩爾比為I :4. 4 :
5.8 108. 3。 將上述的三組實驗所制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠用傅立葉變換紅外光譜儀進行了成分分析，實驗結(jié)果見圖7，在圖7中，曲線a為十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I : :4. 4 :11. 6 96. 3制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠，曲線b為十二烷基磺酸鈉與N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4.4 :9.9 :99. 9制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠，曲線c為十二烷基磺酸鈉與N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :5. 8 :108. 3制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠，由圖7可見，核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠在1647U454CHT1處的吸收峰可分別歸于N-異丙基丙烯酰胺的酰胺(I )和酰胺(II )的特征峰，在llOlcnT1處出現(xiàn)了明顯的硅-氧鍵特征吸收峰。紅外分析結(jié)果表明，實驗所制備產(chǎn)物為核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠材料。2、核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠對溫度的敏感性實驗利用動態(tài)光散射的方法對實施例I中所制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠對溫度的敏感性進行了實驗，具體如下將實施例I所制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠分散于二次蒸餾水中，配成濃度為O. 0032g/L的分散液，超聲分散30分鐘后，用激光粒度儀(BI-90P1US，美國BIC儀器公司生產(chǎn))測定復合微凝膠的粒徑隨著溫度的改變所發(fā)生的變化，溫度測定范圍為18 42°C，溫度間隔為2°C。實驗結(jié)果見圖8，由圖8可見，核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠隨著溫度的升高，在30°C左右發(fā)生了明顯的體積變化，其體積的最大溶脹有60nm，與N-異丙基丙烯酰胺的臨界相轉(zhuǎn)變溫度32°C相比，核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的臨界相轉(zhuǎn)變溫度發(fā)生了變化，臨界溫度向低溫移動，核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠具有很好的溫度敏感性。
采用激光粒度儀對上述超聲分散處理后的核-殼型溫敏性無機-有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝的水合動力學粒徑在20 40°C循環(huán)變化時的變化情況進行檢測，結(jié)果參見圖9，由圖9可見，在20°C時，核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠處于溶脹狀態(tài)，平均粒徑約為385nm ;在40°C時，核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的直徑明顯變小，該核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠處于收縮狀態(tài)，其平 均粒徑為318nm，核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠在兩溫度間的反復溶脹和收縮粒徑變化，表明該核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠具有較好溫度敏感性能。
權(quán)利要求
1.一種核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的制備方法，由下述步驟組成 (1)制備苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液 在氮氣保護下，將盛有濃度為0. 0196mol/L的N-異丙基丙烯酰胺水溶液三口燒瓶中加入苯乙烯混合，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱，升溫至70°C，將IOmL濃度為0. 059mol/L的過硫酸鉀水溶液加入到三口燒瓶中，過硫酸鉀與N-異丙基丙烯酰胺、苯乙烯的摩爾比為I :3. I :29. 3，70°C反應(yīng)8小時，制備成苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液； (2)制備核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠 氮氣保護下，將N-異丙基丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、十二烷基磺酸鈉溶于二次蒸餾水中，制備成混合液，十二烷基磺酸鈉與N，N’_亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :5. 8 11. 6 96. 3 108. 3，將混合液加入到苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液中，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱，升溫至70°C，將濃度為0. 015mol/L的過硫酸鉀水溶液加入到混合液中，過硫酸鉀水溶液與混合液的質(zhì)量比為I :4. 5,60 70°C時反應(yīng)4 6小時，反應(yīng)產(chǎn)物用二次蒸餾水洗滌3 5次，離心分離，將產(chǎn)物置于透析袋中用二次蒸餾水透析兩周，每隔12小時換一次二次蒸餾水，用液氮冷凍，_55°C冷凍干燥24小時，制備成核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的制備方法，其特征在于在制備核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠步驟(2)中，氮氣保護下，十二烷基磺酸鈉與N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-異丙基丙烯酰胺的摩爾比為I :4. 4 :5. 8 108. 3溶于二次蒸餾水中，制備成混合液，將混合液加入到苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液中，400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散，水浴加熱，升溫至70°C時，將0. 015mol/L的過硫酸鉀水溶液加入到混合液中，過硫酸鉀水溶液與混合液的質(zhì)量比為I :4. 5，60 70°C時反應(yīng)4 6小時，反應(yīng)產(chǎn)物用二次蒸餾水洗滌3 5次，離心分離，將產(chǎn)物置于透析袋中用二次蒸餾水透析兩周，每隔12小時換一次二次蒸餾水，用液氮快速冷凍，_55°C下冷凍干燥24小時，制備成核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠。
全文摘要
一種核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠的制備方法，由制備苯乙烯-N-異丙基丙烯酰胺微球分散液、制備核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠步驟組成。采用本發(fā)明制備的核-殼型溫敏性無機有機雜化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復合微凝膠，可通過改變有機、無機組分的相對含量及殼層組分的總量進行調(diào)節(jié)，這類材料將在制備膠體晶體、多孔材料以及空心材料方面有很好的應(yīng)用前景，可在化學吸附、藥物緩釋、微反應(yīng)器、催化劑擔載和化學傳感器等眾多重要領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
文檔編號C08J3/075GK102757571SQ20121023009
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者劉立峰, 張穎, 李國梁 申請人:陜西師范大學