1. 研究目的与意义
从理论上来讲 ,在PNIPAM类聚合物的研究中 ,人们对热敏机理、结构与性能的关系已经有了定性 的认识 ,但是在定量认识方面还做得很不够 ,对于许多细节的问题仍存在不同的看法。因此 ,对PNIPAM理论方面的研究还大有可为。此外 ,虽然也进行了很多应用研究 ,但是能实际应用 ,产生经济效益的却不多 ,这也是今后应努力的方向。尽管如此 ,PNIPAM作为温度敏感的聚合物 ,具有智能化的特征,代表了今后高分子材料的发展方向, 必然会有其广阔的发展前景。
聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)水凝胶微球是一种可分散在水介质中，能响应环境温度变化刺激而发生体积相转变的智能聚合物微球。因此本课题将荧光材料连接到聚N-异丙基丙烯酰胺微球当中，制备复合荧光微球材料。
2. 课题关键问题和重难点
1.温度控制：聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)水凝胶微球是一种可分散在水介质中，能响应环境温度变化刺激而发生体积相转变的智能聚合物微球，它的体积相转变温度在32℃左右。反应温度对悬浮聚合的影响非常大一般情况下反应温度控制在设定温度的正负两度之内。所以说严格控制好温度并保持长时间的稳定是本实验的关键。在实验开始阶段升温过程中，应该缓慢升温，逐渐将温度保持在设定温度的范围之内。
2.交联剂用量的控制：交联剂用量过多则水凝胶交联密度过大，吸水能力较弱，凝胶水含量过低，交联剂用量过少，则交联密度不够，水凝胶吸水能力也弱，所以说合适的交联剂用量也是本实验的关键。
3.反应搅拌转速要稳定：过快则微球粒径过小，微球与微球之间容易聚集，搅拌速度过慢会使微球粒径分布不均匀，所以要采用适中的搅拌转速，使得微球的粒径均一。
3. 国内外研究现状（文献综述）
聚(N - 异丙基丙烯酰胺)简称 PNIPAM ,其大分子链上同时具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基 ,使线型PNIPAM的水溶液及交联后的PNIPAM水凝胶呈现出温度敏感特性。在常温下,线型PNIPAM溶于水中形成均匀的溶液,当温度升高至30℃～35℃之间时 ,溶液发生相分离 ,表现出最低临界溶液温度(LCST) 。在NIPAM聚合过程中加入交联剂或经处理产生化学交联后,就成为PNIPAM水凝胶。它在室温下溶胀 ,而在33℃左右发生体积相变而收缩。这种由温度敏感性而引起高聚物产生的智能型和记忆效应引起了人们很大的兴趣[1-4]。在对 PNIPAM的研究中 ,人们最关心的一个问题是 PNIPAM产生这种热敏特性的机理 ,这也是当前对PNIPAM研究的一个重点。目前较容易被人接受的 观点是:PNIPAM分子内具有一定比例的疏水和亲水基团,它们与水在分子内、分子间会产生相互作用。在低温时 ,PNIPAM与水之间的相互作用主要是酰胺基团与水分子间氢键的作用。PNIPAM分子链在LCST以下溶于水时,由于氢键及范德华力的作用,大分子链周围的水分子将形成一种由氢键连接的、有序化程度较高的溶剂化壳层。随着温度上升,PNIPAM与水的相互作用参数突变,其分子内及大分子间疏水相互作用加强,形成疏水层,部分氢键被破坏,大分子链疏水部分的溶剂化层被破坏,水分子从溶剂化层的排出表现为相变,产生热敏性。PNIPAM的水凝胶热敏性相转变是由交联网络的亲水性/疏水性平衡受外界条件变化而引起的,是大分子链构象变化的表现[1，5-7]。虽然人们对热敏的机理已有初步的认识,但就疏水基团相互作用机理及其与相转变温度的关系而言 ,定量方面尚有许多问题有待澄清。
在环境响应性聚合物体系中，温敏聚合物由于温度变化易于控制，可方便应用于生物等领域，故其是最为广泛使用的智能材料。温敏聚合物的应用主要 体现在以下几个方面：(1)药物输送 [8]。合成AgPNIPAM核壳微球实现药物输送、细胞 成像等多功能应用。 (2)药物控制释放[9]。利用PNIPAM水凝胶可逆的溶胀．收缩过程控制药 物释放是应用于智能给药系统的基础。PNIPAM的某些共聚物高分子凝胶的LCST与人体内温度相近，能自动感应病原体或热原(如发热、肿瘤)存在下人体 温度变化，使凝胶产生智能化相变，药物释放速度加快：当身体正常时，凝胶即恢复原状，释药速度也随之下降，形成应答式释药系统，从而实现药物在病变区的定时、定点可控释放，最大限度地降低药物的不良反应。
对于线型的温敏性聚合物，当温度低于最低临界溶解温度(Low Critical Solution Temperature，即LCST)时，聚合物溶于水中形成均相的溶液；而当环境温度升高至LCST之上时，溶液发生相分离，聚合物从溶剂水中析出，溶液黏度明显变大。对于交联的聚合物水凝胶，环境温度在LCST以下时，吸水溶胀；当温度升高至LCST附近时，凝胶的溶胀比(溶胀平衡凝胶质量与干凝胶质量之比)随温度的微小变化会发生不连续突变，其体积变化可达数倍到数十倍
4. 研究方案
聚N-异丙基丙烯酰胺荧光微球的制备方法：
①.将丙烯酸用乳液聚合制成丙烯酸微球。
②.在丙烯酸微球表面用H2O2在酸性条件下进行改性，在微球表面形成过氧酸。
5. 工作计划
论文具体写作步骤：
⑴.查阅与聚N-异丙基丙烯酰胺荧光微球的制备与表征相关的资料，进行文献的阅读及整理。
⑵.对相关文献进行分析，设计相关实验步骤，并开始实施。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
