Page 137 - 《精细化工》2022年第11期

第 11 期 侯玉梅，等: pH、温度和光三重敏感的 PDMAEMA-AZO 的研究 ·2287·

低，这会导致 LCST 温度升高 [32] 。上述结果表明， LCST 保持不变 [29-30] 。说明 PDMAEMA-AZO 是一类
PDMAEMA 的温敏性受到其末端基团、聚合物相对 pH 敏感的 LCST 类型的温敏性聚合物。
分子质量及其分布等多方面因素影响。
其次，研究了质量浓度对 PDMAEMA-AZO 水
溶液温敏性的影响，结果如图 5 所示。从图 5 可知，
随着 PDMAEMA-AZO1 聚合物水溶液质量浓度增
加，其 LCST 逐渐降低，聚合物的相变窗口变得更
窄、更敏感。这有可能是由于在较高的聚合物浓度下
聚合物链与链之间的接触概率增加，有利于聚合物疏
水聚集，更容易产生相分离。因此，PDMAEMA-
AZO1 聚合物水溶液质量浓度增加，LCST 降低且相
转变更敏感 [20] 。

插图为 pH 与 LCST 之间的关系
图 6 PDMAEMA-AZO1 在不同 pH 的缓冲溶液中紫外透
过率与温度的关系
Fig. 6 Transmittance of PDMAEMA-AZO1 aqueous solution
as function of temperature at different pH

2.6 NaCl 浓度对 PDMAEMA-AZO 聚合物 LCST
的影响
由于离子浓度的增加有利于聚合物分子间的疏
水作用，对温敏性聚合物的 LCST 有一定的影响 [33] 。

通过测定不同 NaCl 浓度下 PDMAEMA-AZO 水溶液
插图显示了质量浓度对 PDMAEMA-AZO1 LCST 的影响
图 5 不同质量浓度下 PDMAEMA-AZO1 水溶液的紫外 紫外透过率随温度的变化曲线，研究了离子浓度对
透过率随温度的变化 PDMAEMA-AZO 聚合物 LCST 的影响。图 7 是 pH 为
Fig. 5 Transmittance of PDMAEMA-AZO1 aqueous 8.75 时 PDMAEMA-AZO1 在不同 NaCl 浓度下紫外
solution as function of temperature at different
concentations 透过率与温度的关系，NaCl 浓度为 0~1.0 mol/L。结
果表明，随着溶液中 NaCl 浓度的增加，PDMAEMA-
2.5 PDMAEMA-AZO 的 pH 敏感性
AZO1 的 LCST 逐渐降低，当 NaCl 浓度超过 0.8 mol/L
通过测定不同 pH 下的 PDMAEMA-AZO 水溶
后，LCST 保持不变。
液紫外透过率随温度变化曲线，研究了 PDMAEMA-

AZO 聚合物的 pH 敏感性。图 6 是 PDMAEMA-AZO1
在不同 pH 的缓冲溶液中紫外透过率与温度的关系
曲线，插图为 pH 与 LCST 之间的关系。从图 6 可知，
pH<7.34 时聚合物水溶液在 20~100 ℃之间没有相
转变，聚合物不具有温敏性；pH 由 9.44 下降到 7.34
时，LCST 升高；当 pH≥9.44 时，LCST 保持不变。
在酸性体系中，聚合物侧链叔胺基团成盐离子化较
充分，聚合物的亲水性很强，所以在 20~100 ℃之
间不发生相转变。当聚合物处于中性或碱性条件下

时，聚合物侧链叔胺基团离子化程度低，叔胺氮原
插图为 NaCl 浓度与 LCST 之间的关系
子和水分子之间容易形成氢键，随着温度的升高氢 图 7 PDMAEMA-AZO1 在不同 NaCl 浓度溶液中的紫外
键被破坏，疏水缔合产生相分离，表现出聚合物具 透过率与温度的关系（pH=8.75）
有 LCST 类型的温敏性。当 pH≥7.34 时，随着体系 Fig. 7 Transmittance of PDMAEMA-AZO1 aqueous solution
pH 的升高，聚合物侧链叔胺基团离子化程度逐渐降 as function of temperature at different concentration
of NaCl (pH=8.75)
低，聚合物疏水性增加，LCST 也随之下降。但是，
当聚合物体系的 pH≥9.44 时，聚合物侧链完全形成 这可能是由于 NaCl 的加入破坏了聚合物链周
叔胺结构，pH 进一步提高，聚合物结构没有变化， 围的水化结构，降低了水与聚合物之间的氢键，导