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  近期，河北大學(xué)秦江雷副教授課題組利用非溫敏的N,N-二甲基丙烯酰胺和雙丙酮丙烯酰胺共聚物P(DMA-stat-DAA)制備出了具有溫敏性的自修復(fù)水凝膠。由于聚合物本身并不具有溫敏特性，經(jīng)交聯(lián)過程產(chǎn)生溫敏效應(yīng)，因此將其命名為交聯(lián)誘導(dǎo)溫敏性能。相關(guān)工作發(fā)表在高分子領(lǐng)域刊物Polymer Chemistry （2017, 8: 2872-2880）和Polymer （2017, 131: 202-208）上。秦江雷副教授為該論文通訊作者，第一作者為碩士研究生王雪蒙。

  溫敏性聚合物的研究多涉及在丙烯酰胺類聚合物上，如PNIPAM及一些聚氨基酸等。而溫敏性自修復(fù)水凝膠的研究則更加受限。課題組在使用己二酰肼（ADH）交聯(lián)P(DMA-stat-DAA)制備自修復(fù)水凝膠的時候，隨共聚物P(DMA-stat-DAA)中DAA含量的升高水凝膠由澄清透明逐漸變?yōu)榘咨煌该鳌?

  秦江雷副教授在相轉(zhuǎn)變的過程得到啟發(fā)，認(rèn)為這一過程涉及到臨界相轉(zhuǎn)變，結(jié)合PNIPAM的溫敏原理，遂對其溫敏性能進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)即使原聚合物不具有溫敏性，也可以通過交聯(lián)得到具有溫敏性的自修復(fù)水凝膠。由于溫敏性是由交聯(lián)過程產(chǎn)生，遂將這一特性命名為交聯(lián)誘導(dǎo)溫敏性能（cross-linking induced thermo-responsiveness，CIT）而且隨著二酰肼交聯(lián)劑中疏水結(jié)構(gòu)單元的增加，水凝膠溫敏溫度降低而變得不透明。同時發(fā)現(xiàn)，澄清透明的水凝膠具有自修復(fù)性能，而白色不透明凝膠由于可逆的酰腙鍵被相變后疏水單元包裹而失去自修復(fù)性能。

由水溶性P(DMA-stat-DAA)制備溫敏性自修復(fù)水凝膠

交聯(lián)過程中生產(chǎn)的影響溫敏性的疏水單元結(jié)構(gòu)

水凝膠的自修復(fù)性能

  進(jìn)一步課題組基于PEO二酰肼過高的溫敏溫度和雙硫二丙二酸酰肼（DTDPH）更低溫敏溫度的特征，通過PEO二酰肼和雙硫二丙二酸酰肼進(jìn)行共交聯(lián)對自修復(fù)水凝膠的溫敏溫度進(jìn)行了調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)了一個有意思的結(jié)果，雖然隨著雙硫二丙二酸酰肼基團(tuán)比的提高溫敏溫度逐漸降低，但水凝膠的溫敏溫度不隨PEO二酰肼的比例發(fā)生明顯變化。繼而通過兩種交聯(lián)劑的共同交聯(lián)，通過兩種交聯(lián)劑的比例及酰肼與羰基的比例的調(diào)節(jié)，可以將自修復(fù)水凝膠的溫敏溫度從高于人體溫度調(diào)控到低于人體溫度。基于涵蓋人體溫度范圍的溫敏自修復(fù)特性，該交聯(lián)誘導(dǎo)溫敏的自修復(fù)水凝膠將有望在生物醫(yī)藥等相關(guān)領(lǐng)域得到應(yīng)用。同時交聯(lián)誘導(dǎo)溫敏性能也可能為制備更多溫敏性材料提供思路。

  論文連接：

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2017/PY/C7PY00445A#!divAbstract

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386117310200?via%3Dihub