Page 72 - 《精细化工》2021年第6期
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·1134· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
VAm)的 LCST 分别为 31.2、44.8 ℃，此结果与上述 溶液中鼓入 CO 2，P(DAAM-co-VAm)水溶液呈澄清透
紫外-可见分光光度计测定的 LCST 基本吻合。 明状态，再往溶液中鼓入 N 2 ，P(DAAM-co-VAm)溶
液又呈浑浊状态，证实了 P(DAAM-co-VAm)水溶液
的 LCST 具有可逆的 CO 2 /N 2 开关响应性。由图 9b
可见，通 CO 2 前后 P(DAAM-co-VAm)链的结构发生
了变化，在水溶液中通入 CO 2 后，P(DAAM-co-VAm)
中的伯胺被质子化，生成亲水性更高的聚合物铵盐，
从而导致其 LCST 提高；随后，将 N 2 通入到体系中
移除 CO 2 ，可使聚合物铵盐去质子化变成伯胺，从
而达到 CO 2 刺激响应的可逆目的。
图 7 P(DAAM-co-NVF)和 P(DAAM-co-VAm)水溶液的
温度依赖性 DSC 曲线
Fig. 7 Temperature-dependent DSC curves of P(DAAM-
co-NVF) and P(DAAM-co-VAm) aqueous solution
2.6 P(DAAM-co-VAm)的 CO 2 响应性研究
图 8 是质量分数为 0.2%的 P(DAAM-co-VAm)
水溶液在通入和排出 CO 2 过程中，其透光率随温度
变化的曲线。由图 8 可知，随着 CO 2 通入时间的增
加，P(DAAM-co-VAm)水溶液的透光率随温度变化
的曲线向高温方向移动，最终透光率可达 100%，
P(DAAM-co-VAm)水溶液失去温度刺激响应性。随
后，向 P(DAAM-co-VAm)水溶液通入 N 2 后，聚合
物水溶液的透光率随温度变化的曲线几乎恢复到通 图 9 CO 2 或 N 2 通入 48 ℃的质量分数为 0.2% P(DAAM-
CO 2 前的状态。 co-VAm)水溶液后密封照片（a）和 P(DAAM-co-
VAm)链在水溶液中与 CO 2 反应机理（b）
Fig. 9 Photographs of mass fraction 0.2% P(DAAM-co-
VAm) aqueous solution after CO 2 or N 2 bubbled at
48 ℃ (a), and mechanism of P(DAAM-co-VAm)
reacting with CO 2 (b)
3 结论
（1）在课题组前期研究的基础上，以廉价易得
的 DAAM 替代 N-异丙基丙烯酰胺成功合成了 CO 2
响应性温敏共聚物 P(DAAM-co-VAm)。
（2）系统研究了 CO 2 响应性 P(DAAM-co-VAm)
图 8 P(DAAM-co-VAm)水溶液在 CO 2 /N 2 作用下透光率
随温度的变化 的相转变行为，其相转变行为可以通过 CO 2 进行有
Fig. 8 Transmittance vs. temperature for P(DAAM-co- 效调控，并且具有可逆的 CO 2 /N 2 开关响应性。
VAm) aqueous solution under CO 2 /N 2
参考文献：
CO 2 或 N 2 通入 48 ℃、质量分数为 0.2% P(DAAM- [1] CHEN G H, HOFFMAN A S. Graft copolymers that exhibit
temperature-induced phase transitions over a wide range of pH[J].
co-VAm)水溶液后的密封照片如图 9a 所示。图 9b
Nature, 1995, 373: 49-52.
展示了 CO 2/N 2 作为可控“开关”控制温敏聚合物 [2] KIKUCHI A, OKANO T. Intelligent thermoresponsive polymeric
P(DAAM-co-VAm)水溶液的 LCST 行为的机理。由 stationary phases for aqueous chromatography of biological
compounds[J]. Progress Polymer in Polymer Science, 2002, 27:
图 9a 可见，P(DAAM-co-VAm)水溶液的温度维持在
1165-1193.
48 ℃，P(DAAM-co-VAm)溶液呈浑浊状态，连续往 （下转第 1140 页）
