Page 68 - 《精细化工》2021年第6期

第 38 卷第 6 期 精 细 化 工 Vol.38, No.6
202 1 年 6 月 FINE CHEMICALS June 2021

功能材料
CO 响应性双丙酮丙烯酰胺-co-乙烯胺温敏
2

共聚物的制备及其相变行为

王 毓，任俊鹏，赵 君，周进康

（贵州师范学院 化学与材料学院，贵州 贵阳 550018）

摘要：以双丙酮丙烯酰胺（DAAM）和 N-乙烯基甲酰胺（NVF）为主要原料，过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂，
通过水溶液自由基聚合反应制备了无规共聚物 P(DAAM-co-NVF)，并在碱性条件下水解得到共聚物 P(DAAM-
1
co-VAm)。采用 FTIR、HNMR、GPC 和 TGA 对共聚物进行了表征，同时以 UV-Vis 和 DSC 对 P(DAAM-co-NVF)
和 P(DAAM-co-VAm)水溶液的相转变行为进行研究。结果表明，共聚物 P(DAAM-co-NVF)和 P(DAAM-co-VAm)
具有可调控的低临界溶解温度（LCST），通过改变共聚物组成和溶液质量分数可以调控 P(DAAM-co-NVF)和
P(DAAM-co-VAm)的LCST；在P(DAAM-co-VAm)水溶液中通入CO 2 可以调控聚合物的LCST；P(DAAM-co-VAm)
水溶液的 LCST 具有可逆的 CO 2 /N 2 开关响应性。
关键词：双丙酮丙烯酰胺；N-乙烯基甲酰胺；温敏性；CO 2 响应性；LCST 可调控性；功能材料
中图分类号：TQ423. 92 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 06-1130-06

Synthesis and phase transition behaviors of temperature-sensitive
poly(diacetone acrylamide-co-vinylamine) with CO 2 responsiveness

WANG Yu, REN Junpeng, ZHAO Jun, ZHOU Jinkang
（School of Chemistry and Materials Science, Guizhou Education University, Guiyang 550018, Guizhou, China）

Abstract: Random copolymer poly(diacetone acrylamide-co-N-vinylformamide) [P(DAAM-co-NVF)] was
synthesized by free radical polymerization in aqueous solution using diacetone acrylamide (DAAM) and
N-vinylformamide (NVF) as monomers, ammonium persulfate and sodium hydrogen sulfite as initiator.
Poly(diacetone acrylamide-co-vinylamine) [P(DAAM-co-VAm)] was obtained by hydrolysis of P(DAAM-
1
co-NVF) under alkaline conditions. The resultant copolymers were characterized by FTIR, HNMR, GPC
and TGA. The phase transition behaviors of P(DAAM-co-NVF) and P(DAAM-co-VAm) were evaluated by
UV-Vis spectroscopy and DSC. The results showed that copolymers P(DAAM-co-NVF) and P(DAAM-co-
VAm) solutions had regulatory lower critical solution temperature (LCST), which was controlled by
changing copolymer composition and solution mass fraction. Moreover, the LCST of P(DAAM-co-VAm)
aqueous solution could be regulated by bubbling CO 2 into the system. The LCST of P(DAAM-co-VAm)
aqueous solution had reversible response to CO 2 and N 2 switching.
Key words: diacetone acrylamide; N-vinylformamide; thermosensitivity; CO 2 -responsivity; LCST adjustability;
functional materials

温度刺激响应聚合物（又称温敏聚合物）是一 （UCST） [3-4] 或最低临界溶解温度（LCST） [5-6] ，
类能够对温度的刺激作出响应的功能材料 [1-2] ，此类 这一性质使温度刺激响应聚合物在生化产物分离、
聚合物具有的独特性质是存在最高临界溶解温度 蛋白质吸附和释放、可控药物释放等领域有潜在的

收稿日期：2020-11-30; 定用日期：2021-02-03; DOI: 10.13550/j.jxhg.20201116
基金项目：国家自然科学基金项目（21464005）；贵州省自然科学基金项目（黔科合基础[2018]1122, [2019]1252）；贵州省教育厅青年
科技人才基金项目（黔教合 KY 字[2018]263）
作者简介：王 毓（1977—），男，教授，E-mail：mailwyu@163.com。