為提高天然多糖瓜爾膠的附加價(jià)值,拓寬其應(yīng)用范圍,本研究制備出一系列瓜爾膠-聚（N-異丙基丙烯酰胺）（GG-PNIPAM）復(fù)合水凝膠;通過(guò)傅里葉紅外光譜儀（FTIR）、掃描電子顯微鏡（SEM）、差示掃描量熱法（DSC）、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV-Vis）、熱失重分析（TGA）、質(zhì)構(gòu)儀、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了表征。通過(guò)溶脹度實(shí)驗(yàn)及數(shù)學(xué)模型探討分析一系列樣品的溶脹能力;通過(guò)研究瓜爾膠凝膠溫度響應(yīng)形變、可塑性以及藥物控釋能力來(lái)探索其應(yīng)用。研究結(jié)果包括以下幾個(gè)方面:（1）瓜爾膠上成功接枝了N-異丙基丙烯酰胺（NIPAM）和N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺（DMAPMA）,在65℃水中的GG-PNIPAM復(fù)合水凝膠外觀由透明變?yōu)榘咨煌该鳡顟B(tài)。隨著NIPAM物質(zhì)的量百分比增加使得GG-PNIPAM水凝膠20℃時(shí)平衡溶脹率與60℃時(shí)平衡溶脹率之差由284%增加至3977%以及60℃時(shí)的吸光度增加。水凝膠樣品G_0.5M₂N₇₀、G_0.5M₂N₇₅、G

【文章來(lái)源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

瓜爾膠的分子結(jié)構(gòu)式Figure1.1Themolecularstructureofguargum

溫敏瓜爾膠水凝膠的制備與性能研究163.2GG-PNIPAM復(fù)合水凝膠形成及表征3.2.1GG-PNIPAM復(fù)合水凝膠制備瓜爾膠因有很多優(yōu)良特性被廣泛使用，但其不可控的水合速率、生物降解速度快以及對(duì)細(xì)菌污染的敏感性限制了它的應(yīng)用領(lǐng)域。為改善GG理化性質(zhì)必須對(duì)其進(jìn)行化學(xué)修飾，表面改性、接枝以及形成雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是GG普遍的化學(xué)修飾方法。Palem等人（2020）已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種雙敏感的復(fù)合水凝膠網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)由瓜爾豆膠接枝聚丙烯酰胺基乙醇酸加入硼氫化鈉制成，可通過(guò)快速簡(jiǎn)便的還原反應(yīng)誘導(dǎo)銀核的交聯(lián)和生長(zhǎng)。Kajjari等人（2012）報(bào)道了藻酸鈉和聚（N-異丙基丙烯酰胺）接枝GG的新型pH響應(yīng)和熱響應(yīng)性混合水凝膠微球的制備。Jalababu等人（2020）將N-丙烯�；�-L-苯丙氨酸氨基酸和瓜爾膠聚合物通過(guò)自由基聚合合成氨基酸接枝共聚物。然后采用接枝共聚物、N-異丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸2-（二甲胺）乙酯通過(guò)自由基交聯(lián)聚合反應(yīng)合成雙響應(yīng)（pH和溫度）水凝膠。圖3.1GG接枝共聚示意圖Figure3.1SchematicdiagramofGGgraftcopolymerization(NH4)2S2O8（APS）

GG-PNIPAM復(fù)合水凝膠在智能材料及藥物控釋領(lǐng)域的應(yīng)用17實(shí)驗(yàn)利用丙烯酰胺類單體對(duì)天然高分子聚合物GG進(jìn)行改性。當(dāng)GG溶液濃度過(guò)高時(shí)會(huì)造成溶液過(guò)于黏稠導(dǎo)致后續(xù)反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因此GG溶液濃度定為0.5%。先向GG溶液中加入NIPAM和DMAPMA，充分?jǐn)嚢韬蠹尤隡BA，待MBA全部溶解再加入蒙脫土繼續(xù)攪拌。在實(shí)驗(yàn)中觀察到，若在室溫下加入APS會(huì)導(dǎo)致部分溶液顏色變成不透明的白色而且無(wú)法形成凝膠。因此最后要在冰浴條件下加入APS和加速劑。本實(shí)驗(yàn)在瓜爾膠上通過(guò)添加MBA接枝了NIPAM和DMAPMA，圖3.1展示了GG接枝共聚反應(yīng)原理（Jalababuetal.，2020）。最終成功制備了GG-PNIPAM水凝膠，結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖3.2。圖3.2GG-PNIPAM水凝膠結(jié)構(gòu)圖例Figure3.2LegendofGG-PNIPAMhydrogelstructure3.2.2G0.5M0N95水凝膠宏觀形貌

【參考文獻(xiàn)】：
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[3]聚氨酯基形狀記憶聚合物的制備與性能研究[D]. 李偉偉.新疆大學(xué) 2017
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