【摘 要】
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低聚笼型倍半硅氧烷（POSS）是一种具有独特笼型结构的有机/无机杂化分子,具有优秀的量子尺寸、量子隧道和纳米增强效应。将POSS通过物理或化学等方法导入热塑性或热固性聚合物材料中,可有效改善材料的力学、耐热、阻燃、耐水以及介电等性能。另外,POSS本身毒性低,具有良好的细胞和生物相容性,故引入POSS的水凝胶材料也受到了研究者们的关注,此类材料在生物医学等领域展现出了广泛的应用前景。但是,将POS
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低聚笼型倍半硅氧烷（POSS）是一种具有独特笼型结构的有机/无机杂化分子,具有优秀的量子尺寸、量子隧道和纳米增强效应。将POSS通过物理或化学等方法导入热塑性或热固性聚合物材料中,可有效改善材料的力学、耐热、阻燃、耐水以及介电等性能。另外,POSS本身毒性低,具有良好的细胞和生物相容性,故引入POSS的水凝胶材料也受到了研究者们的关注,此类材料在生物医学等领域展现出了广泛的应用前景。但是,将POSS作为交联剂合成微凝胶材料的研究目前还鲜有报道。本学位论文采用无皂乳液聚合法,以甲基丙烯酸（MAA）为单体,过硫酸钾（KPS）为引发剂,八乙烯基低聚笼型倍半硅氧烷（OVPOSS）为交联剂,系统探究了合成聚甲基丙烯酸（PMAA）微凝胶的实验方案。采用动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（~1H NMR）、紫外可见分光光度计（UV-vis）和旋转流变仪等手段详细表征了所得PMAA微凝胶的组成、结构、形貌、温度/p H敏感性以及流变性能。经过对不同反应条件的探究,确定了合成PMAA微凝胶的最佳方案:分散介质水300ml,MAA质量范围0.5-2.5g,OVPOSS质量范围0.005-0.025g,OVPOSS溶解于25ml四氢呋喃中分批进样（1ml/min）,反应时间为2h。选用1.0g MAA与0.01g OVPOSS合成的PMAA微凝胶,通过FT-IR和~1H NMR证明了交联反应的发生;通过TEM图像可以看出所得微凝胶具有较好的球形和良好的单分散性;通过DLS测试PMAA微凝胶在不同温度和p H值条件下的流体粒径,证明合成的微凝胶具有温度/p H响应性;通过UV-vis与DLS证明了PMAA微凝胶尺寸随着MAA浓度的增加和OVPOSS浓度的减少而增大。选用2.0g MAA与0.02g OVPOSS合成的PMAA微凝胶作为测试样品,将该样品制备成固含量为10%的乳液,通过旋转流变仪进行温度扫描,验证了其原位凝胶化性能,凝胶化温度为62℃;在62℃以上选择66℃、70℃两个温度进行时间扫描,测试出凝胶化时间随着温度的升高而减小;在不同温度条件下进行频率扫描,证明其临界频率随着温度升高而减小。最后,以2.0g MAA与0.02g OVPOSS合成的PMAA微凝胶为基体,以1-（3-二甲基氨丙基）-3-乙基碳二酰亚胺（EDAC）为活化剂,合成了巯基化PMAA微凝胶（PMAA-SH）。以PMAA-SH微凝胶为载体吸附金前驱体氯金酸,利用原位还原法,以硼氢化钠为还原剂,成功合成了载金PMAA杂化微凝胶（PMAA-Au）,用UV-vis测试证明合成出的PMAA-Au杂化微凝胶具有可调控的光学性能。
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