專利名稱：一種用于pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是用于ー種pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置。
背景技術：
智能水凝膠具有非常獨特的刺激響應性，被廣泛應用于藥物控制釋放、生物物質分離、化學傳感器等各個領域，而具有溫度響應性、PH響應性和pH/溫度雙重響應性的水凝膠是應用最為廣泛、研究者最感興趣的智能水凝膠。因此，對合成這種PH/溫度雙重響應性納米水凝膠的實驗裝置的研究意義同樣重大 。目前已授權專利中基本都是基于エ業(yè)生產并且只針對單一的反應釜或是回收裝置的設計或改進，例如申請?zhí)枮?00720159897.8的中國專利中所涉及的乳液聚合過程精細控制反應試驗裝置，但是還沒有實驗室合成的相關專利授權。
發(fā)明內容本實用新型所需要解決的技術問題是提供一種用于pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置，即反應過程中主反應體系的持續(xù)的氮氣保護和反應過程中的加料系統(tǒng)。為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是提供ー種pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置，其特征在于，包括主反應體系、加料體系、恒溫控溫系統(tǒng)和氮氣系統(tǒng)，主反應體系置于恒溫控溫系統(tǒng)中，主反應體系連接加料體系和氮氣系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述的主反應體系包括固定連接鐵架臺的三ロ圓底燒瓶，三ロ圓底燒瓶內設有磁力攪拌子和溫度計，三ロ圓底燒瓶設于磁力攪拌器上。優(yōu)選地，所述的恒溫控溫系統(tǒng)包括水浴鍋，水浴鍋連接數(shù)顯控溫裝置，數(shù)顯控溫裝置連接直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。優(yōu)選地，所述的加料體系包括分液漏斗及其瓶塞。優(yōu)選地，所述的氣體循環(huán)系統(tǒng)包括氮氣瓶、膠皮管和燒杯，氮氣瓶經(jīng)由膠皮管連接主反應體系，主反應體系經(jīng)由膠皮管連接燒杯。由于采用了上述的技術方案，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果本實用新型設備簡単，操作方便，容易控制反應條件，通過調節(jié)氮氣流速即可保證主反應器的無氧狀態(tài)，連續(xù)加料漏斗的設置又保證了反應過程中的密閉隔氧，使實驗準確度和精確度提高。
圖I為pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實例，進ー步闡明本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。實施例如圖I所示，為pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置結構示意圖，所述的PH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置包括主反應體系、加料體系、恒溫控溫系統(tǒng)和氮氣系統(tǒng)，主反應體系置于恒溫控溫系統(tǒng)中，主反應體系連接加料體系和氮氣系統(tǒng)。所述的主反應體系包括固定連接鐵架臺的三ロ圓底燒瓶4，三ロ圓底燒瓶4內設有磁力攪拌子。所述的恒溫控溫系統(tǒng)包括水浴鍋8，水浴鍋8連接數(shù)顯控溫裝置2，數(shù)顯控溫裝置2連接直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。三ロ圓底燒瓶4置于水浴鍋8中，水浴鍋8設于磁力攪拌器上。所述的加料體系包括分液漏斗5及其瓶塞。分液漏斗5與三ロ圓底燒瓶4的ー個ロ連接，所述的氣體循環(huán)系統(tǒng)包括氮氣瓶3、膠皮管和燒杯6，氮氣瓶3經(jīng)由膠皮管連接三ロ 圓底燒瓶4，三ロ圓底燒瓶4經(jīng)由膠皮管連接燒杯6。使用上述裝置，可以成功制備出pH/溫度雙重敏感性納米水凝膠，以NIPAM(N-異丙基丙烯酰胺)和MAA(甲基丙烯酸)為主要原料，采用無皂乳液聚合方法為例加以說明。具體制備方法為(一 )、配制一定質量分數(shù)的HPC(羥丙基纖維素)均相溶液；(ニ)、取適量HPC水溶液溶于定量去離子水中，放入三ロ圓底燒瓶4中，加入MAA(甲基丙烯酸)、BIS(N，N-亞甲基雙丙烯酰胺)交聯(lián)劑混合均勻，一定溫度下磁力攪拌15min,通過分液漏斗5加入APS(過硫酸鉀)引發(fā)劑，40min后通過分液漏斗5加入TMEDA (四甲基こニ胺)加速劑，以上過程均保持N2的持續(xù)暢通；(三)、上述體系由無色透明變?yōu)闇\藍色后停止反應，即完成PMAA納米水凝膠的合成，將合成的PMAA納米水凝膠放入透析袋透析一周，即完成；(四)、將上述透析好的PMAA納米水凝膠用鹽酸調節(jié)pH= 3. 0，放入三ロ圓底燒瓶4，加入NIPAM和交聯(lián)劑BIS，N2環(huán)境下反應40min，通過分液漏斗5加入APS、TMEDA在28°C反應3h，反應過程中均保持氮氣持續(xù)暢通；(五)、將合成出的產品透析即得pH/溫度雙重響應性水凝膠。不難發(fā)現(xiàn)，本實用新型通過調節(jié)數(shù)顯恒溫水浴鍋的溫度可以研究不同溫度下合成的PH/溫度響應性水凝膠性能，通過調節(jié)原料比例可以研究不同原料對pH/溫度響應性水凝膠性能的影響，并且實驗過程中N2的持續(xù)流通可以保證實驗過程中免受氧氣等氣體的干擾。綜上所述，本實用新型具有設計合理、結構清晰、操作簡便、應用廣泛等特點。
權利要求1.一種pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置，其特征在于，包括主反應體系、力口料體系、恒溫控溫系統(tǒng)和氮氣系統(tǒng)，主反應體系置于恒溫控溫系統(tǒng)中，主反應體系連接加料體系和氣氣系統(tǒng)。
2.如權利要求I所述的pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置，其特征在于，所述的主反應體系包括固定連接鐵架臺的三口圓底燒瓶(4)，三口圓底燒瓶(4)內設有磁力攪拌子和溫度計，三口圓底燒瓶(4)設于磁力攪拌器上。
3.如權利要求I所述的pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置，其特征在于，所述的恒溫控溫系統(tǒng)包括水浴鍋(8)，水浴鍋(8)連接數(shù)顯控溫裝置(2)，數(shù)顯控溫裝置(2)連接直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。
4.如權利要求I所述的pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置，其特征在于，所述的加料體系包括分液漏斗(5)及其瓶塞。
5.如權利要求I所述的pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置，其特征在于，所述的氣體循環(huán)系統(tǒng)包括氮氣瓶(3)、膠皮管和燒杯￠)，氮氣瓶(3)經(jīng)由膠皮管連接主反應體系，主反應體系經(jīng)由膠皮管連接燒杯(6)。
專利摘要本實用新型提供了一種pH/溫度雙重響應性納米水凝膠的合成裝置，其特征在于，包括主反應體系、加料體系、恒溫控溫系統(tǒng)和氮氣系統(tǒng)，主反應體系置于恒溫控溫系統(tǒng)中，主反應體系連接加料體系和氮氣系統(tǒng)。由于采用了上述的技術方案，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果本實用新型設備簡單，操作方便，容易控制反應條件，通過調節(jié)氮氣流速即可保證主反應器的無氧狀態(tài)，連續(xù)加料漏斗的設置又保證了反應過程中的密閉隔氧，使實驗準確度和精確度提高。
文檔編號C08F2/22GK202519184SQ201220131019
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2012年3月30日
發(fā)明者張俊利, 王朋, 邱高, 邵巧蘭, 陳陽, 魯希華 申請人:東華大學