温度响应高分子及其应用汇报人：姜道义20131121
温度响应高分子及其应用 汇报人：姜道义 2013 11 21
主要内容一、温度响应高分子的简介二、几种温度响应高分子的机理三、温度响应高分子的分子设计四、温度响应高分子的应用
主要内容 一、温度响应高分子的简介 二、几种温度响应高分子的机理 三、温度响应高分子的分子设计 四、温度响应高分子的应用 2
一、温度响应高分子简介温度响应高分子外界环境温度微小变化可以使得高分子的物理、化学等性质发生相对大的改变或者突变的一类高分子。临界溶解温度是指聚合物相和溶液相发生不连续改变时(例如swelling/deswelling、sol/gel、precipitation/solution)的温度。如果聚合物在一个特定的温度下为一相，当高于这个温度时发生相分离，这类聚合物存在低临界溶解温度（LCST）。温度响应高分子主要有：、基于PNIPAAm和其改性的体系一基于两亲平衡的嵌段共聚物三、生物大分子或者人工结成的多肽
一、温度响应高分子简介 温度响应高分子 外界环境温度微小变化可以使得高分子的物理、化学等性 质发生相对大的改变或者突变的一类高分子。 临界溶解温度是指聚合物相和溶液相发生不连续改变时 (例如swelling/deswelling、sol/gel、precipitation/solution)的温 度。如果聚合物在一个特定的温度下为一相，当高于这个温度 时发生相分离，这类聚合物存在低临界溶解温度（LCST）。 温度响应高分子主要有： 一、基于PNIPAAm和其改性的体系 二、基于两亲平衡的嵌段共聚物 三、生物大分子或者人工结成的多肽 3
二、几种温度响应高分子的机理a、基于PNIPAAm和其改性体系响应原理NHLCST=32℃结构组成：疏水部分----主链和异丙基亲水部分------酰胺键Poly(N-isopropylacrylamide)热力学解释△G=△HT△SH1H-H.O1、由于氢键的形成,其溶解过程是放LousolboundwataBoundwateT>LCSTHtobulk solutionH·O执过程，烩变△H为负值CH·OH2T<LCST2、水分子包裹在分子链的疏水部分H-OHHHHOH形成较为规则的笼子结构，致使嫡变HydrophobicHydrophillc△S也为负值。Figure1-3.Schematic ofPNIPAMresponsewithtemperature.因此T较小时，△G<0T较大时，△G>0,发生相变
二、几种温度响应高分子的机理 a、基于PNIPAAm和其改性体系 响应原理 * * C O NH n Poly(N-isopropylacrylamide) 热力学解释 △G=△H一T△S 1、由于氢键的形成,其溶解过程是放 热过程，焓变△H为负值。 2、水分子包裹在分子链的疏水部分 形成较为规则的笼子结构,致使嫡变 △S也为负值。 因此 T较小时，△G<0 T较大时，△G>0,发生相变 结构组成：疏水部分-主链和异丙基 亲水部分-酰胺键 LCST=32℃ 4
对PNIPAAm的结构进行改变，可以得到不同的O-H=O-CH2-C—a.PDEAAm=Cb.PCIPAAmN-HCHc.P(L-HMPMAAm )H3CCH3CH3CH3CHd.聚（N-丙烯酰-N-CH2-CH-烷基哌嗪）6=0C=OHNR=-CH3,-CH2-CH3CC*-CH2-OHOr-CH2-CH2-CH3H2CCH3RProg.Polym.Sci.32(2007)1083-11225
对PNIPAAm的结构进行改变，可以得到不同的 a. PDEAAm b. PCIPAAm c.P(L-HMPMAAm） d.聚（N-丙烯酰-N- 烷基哌嗪） Prog. Polym. Sci. 32 (2007) 1083–1122 5