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本论文主要从研究智能水凝胶的合成方法和性能出发,研究了如何提高凝胶的响应性能、力学性能等一系列性质。在充分研究凝胶各种性能的基础上,选择性能优良的凝胶为研究对象,探讨了凝胶在生物分离、药物释放、机械阀门等领域的应用。我们设计了几套实际模型并测试了模型的性能。 本文采用光聚合、热聚合、氧化还原聚合以及IPN法等不同的聚合方法合成聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPA）温敏凝胶。通过对凝胶退溶胀、再溶胀等性能的测试发现,不同方法合成的PNIPA凝胶均具有很明显的温度响应性,但其响应速率和力学性能有所不同。PNIPA温敏凝胶具有很好的温度可逆性,在升温失水收缩后,降温能够恢复,这个结果说明PNIPA温敏型凝胶有很好的重复利用性能。这在凝胶的应用过程中非常有价值。比较不同方法合成的凝胶,我们选择综合性能良好的光二次聚合凝胶做进一步的应用测试。 在课题组前面工作的基础上,我们选择具有较好强度和生物相容性的N-异丙基丙烯酰胺与葡聚糖衍生物（P（NIPA-co-GMA-Dex））的共聚水凝胶,就如何提高凝胶的响应性能进行了研究。首先研究了尺寸对凝胶响应性能的影响,结果表明,不同凝胶尺寸对P（NIPA-co-GMA-Dex）凝胶退溶胀、再溶胀速率影响很大,尺寸越小,凝胶的响应速度越快,在这个基础上,我们将通过氧化还原方法制备的PNIPA凝胶粉碎,在显微镜下观察了微小凝胶的温度响应性能。结果表明微小凝胶具有优良的温度响应性能,响应速度快,并且具有很好的温度响应可逆性,且经多次升降温循环后,凝胶的响应性能衰减不大。这个结果对凝胶在微机械方面的应用具有重要的参考价值。其次通过在凝胶合成过程中加入CaCO3粒子作致孔剂制备多孔凝胶,发现多孔凝胶比常规凝胶的响应速度要快。 在研究凝胶响应性能的基础上,我们探讨了凝胶在生物分离和在机械方面的应用。选择多孔凝胶测试了凝胶对牛血清蛋白（BSA）溶液的浓缩效果,发现用CaCO3粒子作致孔剂的P（NIPA-co-GMA-Dex）凝胶较常规P（NIPA-co-GMA-Dex）凝胶对BSA溶液有更好的浓缩效果。根据温敏凝胶的