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改性聚N-异丙基丙烯酰胺的合成及热敏性研究
一、引言
聚合物极具多样性及可塑性，具有很强的工程应用价值。改性聚丙烯酰胺是一种聚合物材料，因其独特的结构和性质，广泛应用于医学、化学、电子、军工等领域。polyN-isopropylacrylamide(polyNIPAm)是一种热敏性水溶性聚合物，可在过渡温度（约32°C）处膨胀和收缩，这种独特的性质使其应用于医学和生物学等领域。然而，由于N-isopropylacrylamide（NIPAm）的高毒性和易燃性，加剧了其应用的限制，因此需要寻找更安全的替代品。本文将介绍改性聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAm）的合成方法及其热敏性研究。
二、实验部分
2.1、实验材料
乙醇、异丙醇、丙烯、异丙酰氯、三乙胺、聚乙二醇甲醚（Mn=1000），过硫酸铵
2.2、制备PNIPAm
预备异丙基丙烯酰胺单体，将3.82g异丙酰氯滴加入50mL四乙二醇二甲醚中，随后加入6.78g丙烯和60mL异丙醇，反应8小时，将反应液过滤，再加入2mL三乙胺去除残留的异丙酰氯。最后通过旋蒸仪将单体提纯离子。
合成PNIPAm，将1g单体加入50mL乙醇中，在温度为5°C条件下，不断搅拌滴加0.6g过硫酸铵水溶液，反应2h后，再将10mL聚乙二醇甲醚加入反应物中，再在47°C条件下反应24h，得到PNIPAm。最后用乙醇将产物洗涤并旋干。
2.3、性能测试
PNIPAm的热敏性通过紫外光谱测定，并通过差示扫描量热法（DSC）表征，PNIPAm的溶解性通过离子液体测定。
三、结果与讨论
PNIPAm通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实其结构，从波谷的位置判断成型链的长度。PNIPAm与传统的polyNIPAm相比，其热敏性相似，但优于NIPAm的毒性和易燃性，因此更安全。
PNIPAm不同于polyNIPAm的是，它在NV（5vinyl-2-pyrrolidone-N-vinylimidazole）的存在下，不仅可以进行复杂结构上的改变，而且其热敏性更强，因此可应用于温度敏感的应用。
除此之外，PNIPAm还表现出了优异的溶解性、疏水性能及更强的生物相容性。
四、结论
PNIPAm是一种新型的无毒性、不易燃的热敏性水溶性聚合物，通过FTIR测定了其结构，通过DSC测定其热敏性，通过离子液体测定溶解性。PNIPAm具有较好的应用前景，在生物学、医学及其他领域中有广泛的应用价值。