摘要：以甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（DMAEMA）作为温敏性单体，丙烯酸（AA）作为pH敏感单体，通过自由基聚合一步制备了温度和 pH 双重敏感的聚（甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯-共聚-丙烯酸）P(DMAEMA-co-AA)水凝胶。通过FT-IR对其结构进行了表征，并研究了不同pH值和温度下水凝胶的溶胀性能。结果表明，制备的水凝胶具有pH和温度双重敏感性，在酸性和碱性环境中溶胀率较中性环境较高。此外，水凝胶在中性环境中的最低临界溶解温度（LCST）为40~50℃。
关键词: 甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯；丙烯酸；pH和温度敏感性；水凝胶
近年来，相比于传统水凝胶，智能水凝胶功能材料由于在外界环境 (如pH值、温度、光 、电场、磁场、离子强度) 刺激下诱导发生物理或化学性质变化，在药物传递、分子响应识别等领域具有潜在的应用价值[1-2]。其中温度敏感和pH敏感的水凝胶是备受关注的智能水凝胶之一。人们熟知的聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）和聚甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（PDMAEMA）及其衍生物具有温敏性特征，受到了国内外学者的广泛关注[3-4]。含有羧基基团的丙烯酸类物质能够在较低的pH下质子化，在较高的pH下带负电荷，也常作为 pH敏感单体[5]。为进一步研究双重敏感水凝胶的刺激响应行为，本文设计以甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（DMAEMA）作为温敏性单体，丙烯酸（AA）作为pH敏感单体，通过自由基共聚合一步制备了温度和 pH 双重敏感的水凝胶；并采用FT-IR对凝胶结构进行了表征, 测试了水凝胶的温度和 pH双重响应性能。
1 实验
1.1主要实验试剂及仪器
甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（DMAEMA），AR， 阿拉丁试剂有限公司；丙烯酸（AA），AR, 阿拉丁试剂有限公司；过硫酸铵（APS），AR，国药集团化学试剂有限公司；N, N-亚甲基双丙烯酰胺（BIS），97%，阿拉丁试剂有限公司。
傅里叶红外光谱仪Nicolet 5700，美国Nicolet公司；恒温加热搅拌器DF-101S，巩义市予华仪器有限公司；分析电子天平BS210S，北京赛多利天平有限公司。
1.2 P(DMAEMA-co-AA)水凝胶的制备
称取6 g甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（DMAEMA）和4 g丙烯酸（AA）加入到20 mL去离子水配成溶液。然后加入0.1g 引发剂过硫酸铵（APS）和0.15g交联剂N, N-亚甲基双丙烯酰胺（BIS），超声10分钟溶解成透明溶液。将此溶液转移至反应瓶中，通氮气30分钟除去溶液中的氧气，密封烧瓶。在氮气气氛中升温至70℃反应5小时，即成凝胶。反应结束后取出凝胶，切成5 mm×5 mm×1 mm 的小片，浸渍在去离子水反复洗涤，以除去残留的反应小分子。烘箱60℃干燥待用。
作者：骆琦