高强度温敏性水凝胶的合成与性能研究

合集下载

聚丙烯酸水凝胶的合成及基本性能的测定

综合实验报告题目:聚丙烯酸水凝胶的合成及基本性能的测定A1组聚丙烯酸水凝胶的合成及基本性能测定摘要:交联聚丙烯酸系高分子合成时，先用氢氧化钠碱溶液使丙烯酸部分中和。

再加入引发剂，得到反应液。

并测定吸水率、溶解度等性能，关键词：交联聚丙烯酸系高分子；吸水效率;高吸水性；水凝胶1.前言1.1实验目的通过交联丙烯酸钠高吸水性的合成，掌握其合成方法。

根据对其性能测试，了解影响高吸水树脂的性能因素。

1.2实验原理水凝胶是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。

凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。

交联聚丙烯酸系高分子的合成主要以丙烯酸或丙烯酸酯为单体进行聚合,后者还需在聚合后进行水解,也可以上述单体与丙烯酰胺,丙烯酸酯或醋酸乙烯酯等非离子性单体进行共聚,以调节网络中的亲水和疏水部分。

本实验采用溶液聚合法,通过较高浓度的部分中和的丙烯酸钠自交联.用氧化还原引发剂,合成具有一定交联度的聚丙烯酸钠。

中和度一般控制在50-90%，PH3-9。

单体浓度则必须高于40%，否则无法完成交联；但过高会引起散热问题，易于爆聚。

反映温度过低，难于发生自交联，严重影响性能；而过高则聚合物分子量低且分布宽；一般控制于80-250℃。

1.3性能指标高吸水树脂的性能主要表现在：⑴吸水率及吸水速度；⑵保水性；⑶稳定性；⑷机械强度；⑸增粘性；⑹安全性吸水率是高吸水性树脂的最基本性能指标，即单位重量树脂的饱和吸水量。

除取决于吸水树脂的组成，结构，形态，分子量及交联度外，还受到被吸液体的组成，性质等不同程度的影响，特别是液体中的电解质盐类及PH值的影响很大。

溶液中含有无机盐，或酸（碱）性较强，都使吸水能力显著降低。

因此对于含盐的血液，尿液等的吸水率都比吸纯水率降低。

因为血，尿等含盐类0.9%，故高吸水树脂对0.9%-1%的生理盐水的吸收能力基本可反映对血液及尿的吸收能力，也成为一个重要吸收性能指标。

P(NIPAm-co-AMPS)温敏水凝胶的合成及表征

P(NIPAm-co-AMPS)温敏水凝胶的合成及表征姚新鼎;方瑞娜;刘伟【摘要】利用水性引发剂制备了聚(NIPAm-AMPS),经过红外图对其结构谱进行确认.研究交联剂用量、AMPS含量、水溶液浓度和反应温度等因素对水凝胶的相变温度(LCST)的影响.结果表明,交联剂用量对水凝胶的相变温度(LCST)影响不大;随着AMPS含量的增加,水凝胶的相变温度(LCST)逐渐升高,可以控制AMPS和NIPAAm的摩尔比来改变凝胶的相变温度(LCST).实验证明:对于同样一种材料,随着材料水溶液浓度的提高,相变温度会逐渐降低,而沉降温度会逐渐提高;随着树脂合成温度的升高,对应的树脂相变点温度呈下降趋势.【期刊名称】《黄河水利职业技术学院学报》【年(卷),期】2019(031)001【总页数】4页(P46-49)【关键词】聚(异丙基丙烯酰胺);2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸;温敏性;共聚;表征【作者】姚新鼎;方瑞娜;刘伟【作者单位】黄河水利职业技术学院,河南开封 475004;黄河水利职业技术学院,河南开封 475004;黄河水利职业技术学院,河南开封 475004【正文语种】中文【中图分类】TA413.110 引言温敏水凝胶是一种通过响应环境温度的变化进而在固态和液态之间相互转化的智能水凝胶，被广泛应用于组织工程、药物载体、血管栓塞以及骨科等多个领域［1～4］。

聚（N-异丙基丙烯酰胺）（POLY（N-ISOPROPYL ACRYLAMIDE，简称PNIPAm）水溶液是一种温敏水凝胶，其结构中既包含亲水性的酰胺基团（-CONH2），又包含疏水性的异丙基基团（-CH（CH3）2）［5］。

当外界环境温度低于相变点温度（Lowest Critical Solution Temperature，简称 LCST）时，PNIPAm与分子内部或分子间的水形成氢键，在这种氢键作用力的影响下，PNIPA转变为透明的、可以流动的液体［6］。

水凝胶的研究进展

水凝胶（Hydrogel）是一类具有亲水基团，能被水溶胀但不溶于水的具有三维网络结构的聚合物。是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水
身体积明显增大的现象，这是弹性凝胶的重要特性，凝胶的溶胀分为两个阶段：第一阶段是溶剂分子钻入凝胶中与大分子相互作用形成溶剂化层，此过程很快，伴有放热效应和体积收缩现象（指凝胶体积的增加比吸收的液体体积小）
（二）环境敏感性
环境敏感水凝胶
---------又称智能水凝胶，根据环境变化的类型不同，环境敏感水凝胶又分为如下几种类型：温敏水凝胶，PH敏水凝胶，盐敏水凝胶，光敏水凝胶，电场感应水凝胶，形状记忆水凝胶，非离子型水凝胶溶胀性只取决于聚合物的化学成分，而与外界环境无关。
水凝胶在药用高分子材料进展
⑺阿达帕林凝胶:可抑制人类多形核白细胞的化学趋化反应，并可通过抑制花生四烯酸经脂氧化反应转化为炎症媒介物来抑制多形白细胞的代谢，从而缓解由细胞反应介导的炎性反应。适用于寻常痤疮的皮肤治疗。
⑻冰带是国内首创新产品，采用国际蓄能高分子材料蓝冰研制而成的高科技绿色环保产品。蓝冰在常温状态下呈蓝色柔软透明状胶体，热容量是水的2-3倍，具有蓄冷降温及蓄热保暖的双重功效，使用方便，安全。
2.化学水凝胶，通过化学键交联形成的三维网络聚合物，是永久性的。
根据合成材料分类：

1.天然高分子水凝胶

2.合成高分子水凝胶

3.天然和合成高分子杂化水凝胶
水凝胶的性质

水凝胶性质实验与表征

水凝胶性质实验与表征红外光谱(IR)将完全干燥样品与漠化钾充分碾磨，压片后用红外光谱仪测定其红外光谱图。

相转变温度(LCST)的测定采用调制DSC分析法(M-DSC)，将达到吸收平衡的水凝胶从纯水中取出，称取10-15mg 的重量，用滤纸拭去表面的水后放入样品池中，密封样品池。

N2保护下从室温升至150°C，升温速率5°C/min。

所得DSC可焓变与温度关系曲线的峰值温度定义为该样品的LCST。

分别测定不同样品的相转变温度。

（或采用恒温水浴观察不同温度的温敏现象。

）凝胶溶胀率(SR)干燥凝胶的质量为W d，凝胶达到溶胀平衡时的状态为W s，凝胶在一定温度下达到溶胀平衡状态时凝胶中水的质量(W s-W d)与干燥凝胶的质量W d之比，定义为水凝胶的饱和溶胀率或平衡溶胀率(Swelling Ratio，SR)：SR=(W s-W d)/W d用测重法测定水凝胶在10°C-50°C之间的平衡溶胀率(SR)。

水凝胶在每个温度下保持12h以上，测定时用润湿的滤纸(润湿不易损伤凝胶)迅速拭去水凝胶表面水分，立即称重，一记录该温度点下水凝胶的质量。

滤纸拭水前需浸入泡有凝胶的烧杯，取出滤纸立即用手挤压至不出水后即可用于擦拭凝胶。

分别测定不同样品的凝胶溶胀率。

溶胀/退胀性能水凝胶的溶胀和去溶胀动力学定义为水凝胶重量随时间的变化。

(l)溶胀动力学将完全烘干的凝胶在一定温度下，用蒸馏水浸泡使其溶胀。

每隔一段时间称重一次，某时刻称得的重量为W t，直到水凝胶的质量几乎不随时间变化为止(W T)。

凝胶含水率定义为：WR=(W t-W d)/(W T-W d)(2)退胀动力学一定温度下完全溶胀的凝胶重为W T，然后置于50°C恒温水浴锅中使其退胀。

每隔一定时间将水凝胶取出称重W t，某一时间的凝胶水保留率为凝胶的吸水量与t时刻平衡时吸水量之比：WR’=(W t-W d)/(W T-W d)分别测定不同样品的溶胀/退胀性能凝胶透射比的测定将合成后的凝胶浸泡至溶胀平衡, 切成长×宽×高为20mm×10mm×5mm的小块, 置于长×宽×高为40mm×10mm×5mm的比色皿中, 再将蒸馏水注入比色皿。

ph敏感水凝胶的制备及其应用

ph敏感水凝胶的制备及其应用ph敏感水凝胶是一种具有广泛应用前景的新型材料。

它具有pH响应性能，能够根据环境的酸碱性变化而发生体积变化，可广泛应用于药物输送、生物传感、智能涂层等领域。

本文将通过详细介绍ph敏感水凝胶的制备方法和应用领域，让读者了解该材料的特点与优势。

首先，我们先来了解一下ph敏感水凝胶的制备方法。

目前常用的制备方法主要包括溶液聚合法、原位聚合法和模板法。

溶液聚合法是最常见的制备方法之一。

具体步骤是将聚合物单体和交联剂按一定比例溶解在有机溶剂中，加入引发剂，并在惰性气氛下进行聚合反应。

通过控制单体浓度、交联度和引发剂的用量，可以调控水凝胶的pH响应性能。

原位聚合法是指在水相中进行聚合反应。

该方法的优点是操作简单、无有机溶剂的使用，对一些敏感的生物大分子有较好的适应性。

通常，将聚合物单体和交联剂加入水相中，搅拌均匀，并加入引发剂进行聚合反应。

模板法是通过模板的存在来调控水凝胶的结构和性能。

首先，将聚合物单体和交联剂混合，再加入模板物质，并进行聚合反应。

反应结束后，用适当的溶剂将模板物质洗去，得到具有特定空腔结构的水凝胶。

接下来，我们来了解ph敏感水凝胶的应用领域。

由于其独特的pH 响应性能，ph敏感水凝胶在药物输送领域具有重要意义。

通过改变环境的酸碱性，可以实现药物的控制释放，提高治疗效果。

此外，ph敏感水凝胶还可以应用于生物传感领域。

通过将生物分子与水凝胶结合，可以实现对特定生物分子的高灵敏检测。

另外，ph敏感水凝胶还可以应用于智能涂层领域，通过自身的pH响应性能，实现表面涂层的自动修复，提高材料的使用寿命。

总的来说，ph敏感水凝胶是一种具有广泛应用前景的新型材料。

通过合适的制备方法，可以制备出具有不同pH响应性能的水凝胶。

在药物输送、生物传感和智能涂层等领域，ph敏感水凝胶都有着重要的应用价值。

未来，随着相关技术的不断进步，相信ph敏感水凝胶将会有更广泛的应用。

PVA水凝胶的制备及研究综述

PVA水凝胶的制备及研究综述关键词：PVA水凝胶制备研究表征应用摘要：简要评述了聚乙烯醇水凝胶的制备方法,评述了PVA水凝胶的研究现状与前景展望，详细介绍了本课题传统PVA水凝胶及温敏性凝胶的制备测试方法，总结了凝胶的应用，并展望了未来PVA水凝胶的发展趋势。

高分子凝胶是基础研究以及技术领域的一种重要材料。

凝胶是指溶胀了的高分子聚合物相互联结，形成三维空间网状结构，又在网状结构的空隙中填充了液体介质的分散体系。

近几年，高分子水性凝胶（又被称为水凝胶）的研究获得了极大的重视。

水凝胶是一种网络结构中含有大量水而不溶于水的高分子聚合物，具有良好的柔软性、弹性、储液能力和生物相容性，在生物医学和生物工程中具有广泛的用途。

常见的水凝胶有聚酰胺水凝胶、聚乙烯醇水凝胶、聚N-异丙基丙烯酰胺温敏性水凝胶等。

本课题主要针对于PVA水凝胶。

1PVA水凝胶的制备PVA水凝胶的制备按照交联的方法可分为化学交联和物理交联。

化学交联又分辐射交联和化学试剂交联两大类。

辐射交联主要利用电子束、γ射线、紫外线等直接辐射PVA溶液，使得PVA分子问通过产生自由基而交联在一起。

化学试剂交联则是采用化学交联剂使得PVA分子间发生化学交联而形成凝胶，常用的交联剂有醛类、硼酸、环氧氯丙烷以及可以与PVA通过配位络台形成凝胶的重金属盐等等。

物理交联主要是反复冷冻解冻法。

1.1物理交联法通过物理交联法制备聚乙烯醇水凝胶，报道中最多的是使用“冷冻-熔融法”和“冻结-部分脱水法”两种方法。

反复冻融法是将一定浓度的PVA水溶液在-10~-40℃冷冻1d左右，再在25℃条件下解冻1~3h，即形成物理交联的PVA水凝胶。

将其反复冷冻、解冻几次后，就可以使其一些物理性能和机械性能等有很大的改善。

冷冻使水溶液中的PVA的分子链在某一时刻的运动状态“冻结”下来，接触着的分子链可以发生相互作用及链缠结，通过范德华力和氢键等的物理作用紧密结合，在某一微区不在分开，成为“缠结点”。

高分子水凝胶综述

高分子水凝胶综述摘要在这篇综述中，笔者以高分子水凝胶为探究的领域，围绕其产生、发展、应用等诸方面，浅层次地加以论述。

论文大体的探讨方式是这样：首先以高分子水凝胶的出现为基点，考察其定义的由来以及与吸水树脂之间的关系；然后以高分子水凝胶潜在应用价值的属性为导向线，对其进行分类，讨论相应的制备方法和水凝胶性能各类表征方法；接着突出强调环境敏感性水凝胶的制备及响应原理；而水凝胶实际应用及缺陷则作为最后系统概括。

关键词：高分子水凝胶应用性能制备产生、定义与比较高分子水凝胶的合成可以追溯到20世纪50年代后期，Wichterle和Lim合成了第一个医用甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶[1]。

对于高分子水凝胶的定义，各个文献报道的都很接近，即由带有化学或物理交联的亲水性高分子链形成的三维固体网络[2]，在水环境下高分子水凝胶能够发生吸水溶胀，甚至有的吸水能超过其自重好多倍（图1）图1凝胶吸水溶胀前与溶胀后的比较（左侧为吸水溶胀后，右侧为吸水溶胀前）同时，笔者发现，高分子水凝胶与吸水树脂之间的关联需要被加以认知。

吸水树脂本身就是一种新型功能高分子材料，具有亲水基团，能吸收大量水分而又能保持水分不外流。

当水分子通过扩散作用及毛细作用进入到树脂中时，形成的树脂即称为高分子水凝胶。

也就是说，吸水树脂是高分子水凝胶的前身，且当树脂经吸水后才成为水凝胶。

此外，对于高分子水凝胶的吸水并且保水的机理也需要加以阐述。

从化学结构上来分析，凝胶是分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交联型高分子。

在凝胶的交联网格里，必然存在很多疏水性基团朝外，亲水性基团朝里的结构，在这样的结构下，亲水性基团与水分子以氢键等方式进行结合，疏水性基团在外头形成的屏障可以有效地间隔不同的内亲水网格，起到容纳水分子容器的作用（图2）。

OOH R O H R OO H R O OH RO OH R O OHR OOH OHH图2 凝胶保持水分子示意图图2中，右下侧的疏水性基团是朝内的，这表明凝胶亲水性网格结构内部也是含有非亲水性基团的；而水分子与亲水链上的氧之间形成了氢键。

化学交联聚乙烯醇(PVA)水凝胶的合成及研究

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｉｒａｌＳｃ＇ｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇＷｕｈａｎ４３００７３，Ｃｈｉｎａ）
142不同调堵体系的黏度测试温度对聚乙烯醇水凝胶的黏度有影响但在较本实验以聚乙烯醇为主剂2d树脂为交联剂高温度下液体的粘性力主要是由于分子问吸引力通过调整体系的反应温度反应时间原料用量的配造成的当温度升高时分子距离加大引力减小使粘性力减弱黏度降低但聚乙烯醇水凝胶还是凝胶比等条件制备出不同调堵体系并对其用ndj一8s状态聚乙烯醇水凝胶仍具有一定的稳定性能
ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅｕｒｅａａｓｃｒｏｓｓ— ｌｉｎｋｉｎｇａｇｅｎｔ．ＴｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｌｗａｓｔｅｓｔｅｄｂｙＩｎｆｒａｒｅｄ
聚合物出发令其交联制备水凝胶的方法是很常见
ｐｒｏｄｕｃｔｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔｏｄｅｔｅｍｉｒｎｅｔｈｅｂｅｓｔｆｏｒｍｕｌａａｎｄｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｉｎＣｏａｒｓｅｓｌｔａ
ａｎｄＣａＣ１２ｓａｌｔｓｏｌｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍａｎｄｔｅｓｔｉｔｓｖｉｓｃｏｓｉｔｙｃｈａｎｇｅｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｓｙｓｔｅｍｏｆＰＶＡ／ｄｉｍｅｔｈｙｌｏｌｄｉｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅｕｒｅａａｐｐｌｉｅｓｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｃｏａｒｓｅｓａｌｔｃｏｎｃｅｎｒｔａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｌ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

高强度温敏性水凝胶的合成与性能研究学位论文完成日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：

至！堕！生：！叟丛壹

、者彳孑’≥～．

万方数据高强度温敏性水凝胶的合成与性能研究摘要温敏性水凝胶聚Ｎ．异丙基丙烯酰胺（ＰＮＩＰＡＡｍ）是研究和应用最为广泛的一种刺激响应性水凝胶，当外界温度在其低临界溶解温度（ＬＣＳＴ）附近发生微小变化时，温敏性水凝胶能够表现出明显的相转变性能，近年来很多研究者报导了其在生物医学方面的潜在应用，如药物控释、生物分离等。但是ＰＮＩＰＡＡｍ水凝胶的力学性能较差，使其在组织工程领域的应用受到限制，制备互穿网络（ＩＰＮ）结构是提高水凝胶力学强度的有效方法。本文为了提高温敏性水凝胶ＰＮＩＰＡＡｍ的力学性能和生物相容性，首先在ＰＮＩＰＡＡｍ聚合物网络中引入天然高分子海藻酸钠（ＳＡ），制备半互穿网络（ｓｅｍｉ．ＩＰＮ）水凝胶，然后以Ｃａ２＋交联ＳＡ与ＰＮＩＰＡＡｍ互相穿插形成全互穿网络（ｆｕｌｌ．ＩＰＮ）水凝胶，系统考察海藻酸钠的加入对ＰＮＩＰＡＡｍ水凝胶压缩强度、拉伸强度、扯断伸长率等力学性能的改善作用，对两种水凝胶的温敏性能、溶胀性能做了研究，并初步考察了水凝胶的药物控释性能。１、将ＳＡ分子链缠结到ＰＮＩＰＡＡｍ网络中形成半互穿网络水凝胶，ＳＡ对水凝胶的ＬＣＳＴ没有显著影响；以Ｃａ２＋交联ＳＡ与ＰＮＩＰＡＡｍ互相穿插形成全互穿网络水凝胶，使水凝胶的ＬＣＳＴ有微弱升高，由３３℃升高至１］３４℃左右。２、所有水凝胶在２５℃的蒸馏水中具有较快的溶胀速率，并且ＳＡ用量越高，溶胀性能越好；全互穿网络水凝胶的溶胀率有略微降低。水凝胶在ＰＢＳ中溶胀性能优于在模拟胃液中的溶胀性能。３、盐溶液中离子强度对水凝胶的溶胀性能具有较大影响，在ＮａＣＩ浓度低于０．０７ｍｇ／ｍＬ的盐溶液中两种水凝胶均具有较好的溶胀性能，当ＮａＣＩ浓度高于０．０７

ｍｇ／ｍＬ时，水凝胶的溶胀度明显降低。４、水凝胶在４５℃的蒸馏水中具有较快的退溶胀速率，并且ＳＡ用量和Ｃａ２＋用量越多，退溶胀速率越低。５、半互穿网络水凝胶的压缩强度高于ＰＮＩＰＡＡｍ水凝胶，并且在一定范围内，随着ＳＡ用量的增加其压缩强度逐渐升高。相对于半互穿网络水凝胶，全互穿网络水凝胶的压缩强度和拉伸强度明显提高，随着Ｃａ２＋用量的增加，其力学强度明显提高。６、热失重实验表明两种水凝胶均具有良好的热稳定性。互穿网络水凝胶的玻璃化转变温度明显高于ＰＮＩＰＡＡｍ水凝胶，证明成功形成互穿网络结构。

万方数据７、扫描电镜观察发现两种水凝胶均具有均一的孔洞结构，有助于水分子进出水凝胶。８、对５－Ｆｕ的释放研究表明：半互穿网络载药水凝胶中ＳＡ含量越多，药物释放速率越快；全互穿网络载药水凝胶对药物释放缓慢，可达到缓释效果。温度对释放速率有一定影响，２５℃时释放缓慢，３７℃时出现“暴释”现象；介质ｐＨ对释放速率有一定影响，在ＰＢＳ中的释放速率大于在模拟胃液中的释放速率。

关键词：温敏性水凝胶Ⅳ．异丙基丙烯酰胺互穿网络海藻酸钠机械强度

万方数据ＳＹＮＴＨＥＳＩＳＡＮＤＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩｏＮｏＦ

ＴＨＥＲＭＯＳＥＮＳＩＴＩＶＥＨＹＤＲｏＧＥＬＷＩＴＨ

ＩＭＰＲＯＶＥＤ

ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ

ＡＢＳＴＲＡＣＴＰ（Ｎ－ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｍｉｄｅ）（ＰＮｌＰＡＡｍ）ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔ

ｗｉｄｅｌｙｓｔｕｄｉｅｄ

ｔｈｅｒｍｏ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｈｙｄｒｏｇｅｌｓ，ｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇａｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｐｈａｓｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｎａｑｕｅｏｕｓ

ｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｔａｌｏｗｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ＬＣＳＴ）．Ｍａｎｙ

ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｏｒｓｈａｖｅ

ｒｅｐｏｒｔｅｄｏｎｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆＰＮＩＰＡＡｍｈｙｄｒｏｇｅｌｓｆｏｒｕｓｅｉｎｓｅｖｅｒａｌｂｉｏｍｅｄｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙ，ｂｉｏｓｅｐａｒａｔｉｏｎ

ａｎｄ

ＳＯ

ｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｎ

ｉｍｐｏｒｔａｎｔ

ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｏｆＰＮＩＰＡＡｒｎｈｙｄｒｏｇｅｌｓｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｉｒｐｏｏｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．

Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒｎｅｔｗｏｒｋ（ＩＰＮ）ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅ

ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅ

ｈｙｄｒｏｇｅｌ．

Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ

ｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅＰＮＩＰＡＡｍｈｙｄｒｏｇｅｌ，ｆｉｒｓｔｌｙｎａｔｕｒａｌｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｓｏｄｉｕｍ

ａｌｇｉｎａｔｅ（ＳＡ）ＷａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏｔｈｅＰＮＩＰＡＡｍｂａｃｋｂｏｎｅｔｏ

ｆｏｒｍＳＡ／ＰＮＩＰＡＡｍ

ｓｅｍｉ—ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌ．ｔｈｅｎＣａ－ａｌｇｉｎａｔｅｐｏｌｙｍｅｒＷａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ

ｏｆＳＡｗｉｔｈ

Ｃａ２＋ｉｏｎｓ，ａｎｄｆｕｌｌ－ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｗｈｉｃｈ

Ｃａ－ａｌｇｉｎａｔｅ

Ｗａｓ

ｅｎｔａｎｇｌｅｄ

ｗｉｔｈＰＮＩＰＡＡｍ．Ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄ

ＥｌｏｎｇａｔｉｏｎａｔＢｒｅａｋｏｆｔｈｅｓｅｍｉ·ＩＰＮａｎｄｆｕｌｌ－ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ｓｗｅｌｌｉｎｇ／ｄｅｓｗｅｌｌｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｓａｎｄｔｈｅｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｙｏｆ

ｄｒｕｇｒｅｌｅａｓｅｏｆｔｈｅｓｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｈｙｄｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．

１．ＴｈｅｌｉｎｅｒｃｏｐｏｌｙｍｅｒＳＡｗａｓｅｎｔａｎｇｌｅｄｗｉｔｈＰＮＩＰＡＡｍｎｅｔｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈ

ｈａｄｎｏ

ｏｂｖｉｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅＬＣＳＴｏｆｔｈｅｓｅｍｉ．．ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌ；ＴｈｅＬＣＳＴｏｆｔｈｅｆｕｌｌ．．ＩＰＮ

ｈｙｄｒｏｇｅｌｗｉｔｈＣａ－ａｌｇｉｎａｔｅａｎｄＰＮＩＰＡＡｍｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｏ３４℃．

２．Ａｌｌｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｌｓｅｘｈｉｂｉｔｅｄｆａｓｔｓｗｅｌｌｉｎｇｉｎｄｉｓｔｉｌｌｅｄｗａｔｅｒａｔ

２５℃．ａｎｄ

ｔｈｅ

ｓｗｅｌｌｉｎｇｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｈｙｄｒｇｅｌｓＷａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＳＡｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅ

ｓｗｅｌｌｉｎｇｒａｔｉｏｏｆｆｕｌｌ—ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌｗａｓｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｓｅｍｉ—ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌｓｌｉｇｈｔｌｙ．Ｔｈｅ

万方数据ｓｗｅｌｌｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｈｙｄｒｏｇｅｌｓｉｎＰＢＳｗｅｒｅｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｓｉｍｕｌａｔｅｄｇａｓｔｒｉｃｆｌｕｉｄ．３．ＩｏｎｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓａｌｔｓｏｌｕｔｉｏｎｈａｄａｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅＯｉｌ

ｔｈｅ

ｓｗｅｌｌｉｎｇ

ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｈｙｄｒｏｇｅｌｓ．ＴｈｅｓｗｅｌｌｉｎｇｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｌｓｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｓｈａｒｐｌｙｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇＮａＣｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｔｏ０．０７ｍｇ／ｍＬ

ａｔ

２５℃．

４．ＴｈｅｈｙｄｒｏｇｅｌｓｄｅｓｗｅｌｌｅｄｆａｓｔｉｎＤＷｗｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓａｂｏｖｅｔｈｅｉｒＬＣＳＴｓ．ＴｈｅｄｅｓｗｅｌｌｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｌｓｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＳＡａｎｄＣａ２十ｃｏｎｔｅｎｔ．５．Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｓｅｍｉ－ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｐｕｒｅ

ＰＮＩＰＡＡｍ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｈｙｄｒｇｅｌｓＷａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅ

ｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＳＡｃｏｎｔｅｎｔ．Ｆｕｌｌ—ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌｓｈａｄｈｉｇｈｅｒｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｈｙｄｒｇｅｌｓＷａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＣａ２＋ｃｏｎｔｅｎｔ．６．Ｔｈｅｔｈｅｒｍｏｄｙ‘ｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｌｓＷａＳｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙ

ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｌｈａｄａｇｏｏｄｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ．

Ｔｈｅｇｌａｓｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（哟ｏｆｆｕｌｌ—ＩＰＮａｎｄｓｅｍｉ－ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒ

ｔｈａｎｔｈａｔｏｆＰＮＩＰＡ．Ａｍ

ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ．ＩｔＷａｓｉｎｔｉｍａｔｅｄｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＳＡ

ａｎｄＣａ－ａｌｇｉｎａｔｅ．

７．ＴｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｈｙｄｒｏｇｅｌｓＷａｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｙｆｉｅｌｄＳＣａｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ

（ＳＥＭ）．Ｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｌｓｃｏｎｔａｉｎｅｄｏｐｅｎａｎｄｗｅｌｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｒｉｅｎｔａｔｅｄｐｏｒｏｕｓ

ｎｅｔｗｏｒｋ．

８．ＡｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｙｏｆＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌｓａｓｔｈｅｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｅｍｏｄｅｌｄｒｕｇ，５－ｆｌｕｏｒｏｕｒａｃｉｌ（５－Ｆｕ）Ｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅ

ａｎｄ

ａｍｏｕｎｔｏｆ５一ＦｕｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇＳＡｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｓｅｍｉ－ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌ．Ｔｈｅ

ｒｅｌｅａｓｅｏｆ５－Ｆｕｉｎｆｕｌｌ－ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌｗａｇｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｓｅｍｉ－ＩＰＮｈｙｄｒｏｇｅｌ．

ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐＨｏｆｔｈｅｍｅｄｉｕｍｈａｄｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｂｅｈａｖｉｏｒｓ．

ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｔｈｅｒｍｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅｈｙｄｒｏｇｅｌＮ－ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｍｉｄｅ