无机粘土交联法制备温敏PNIPAM微凝胶的结构与性能研究

本篇文章主要探讨了利用无机粘土——锂蒙脱石作为物理交联剂，通过无皂乳液聚合技术制备聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶的研究。PNIPAM微凝胶因其独特的温度敏感性，在药物释放、光子晶体等领域具有广泛的应用潜力，因此引起了科学家们的持续关注和研究。 作者首先介绍了自二十世纪八十年代初Pelton等人首次合成并表征温敏PNIPAM微凝胶以来，这个领域的快速发展。传统上，乳液聚合常使用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)作为交联剂，尽管能获得较小的粒径，但乳化剂的去除是一个挑战。本文则创新地引入了无机粘土作为交联剂，旨在克服这一问题，制备出粒径在140纳米至360纳米范围内的微凝胶，这些微凝胶具备良好的温敏特性。 实验部分详细描述了原料准备，包括N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的提纯过程和无机粘土锂蒙脱石的使用。研究重点在于探索蒙脱石在交联过程中的作用，以及它对微凝胶粒径和消溶胀度的影响。结果显示，随着粘土含量的增加，微凝胶粒径呈现出先降后升的趋势，而消溶胀度则呈现先增后降的现象。值得注意的是，尽管粘土含量增加，但并未改变微凝胶的相转变温度，表明其温敏性能保持稳定。 通过红外光谱和X射线衍射技术，研究人员对微凝胶的化学结构进行了深入分析，动态光散射则用于验证其粒径和尺寸分布。这些表征手段对于理解微凝胶的微观结构和性能至关重要。 这篇文章不仅介绍了无机粘土在PNIPAM微凝胶制备中的应用，还提供了关于粘土含量对微凝胶性能影响的具体数据和观察，为后续的温敏材料设计和优化提供了有价值的信息。这项研究对于推动微凝胶技术在生物医学、环境科学等领域的实际应用具有重要意义。