一种多重响应性智能纳米纤维功能材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种多重响应性智能纳米纤维功能材料及其制备方法和应用，本发明专利技术利用N‑异丙基丙烯酰胺和N‑乙烯基己内酰胺两种温敏单体同时修饰聚乙烯亚胺后，再接枝于纤维素纳米纤维上，制备兼具良好的pH响应性和温度响应性的多重响应性智能纳米纤维功能材料，该材料分别在温度和pH的刺激响应条件下，均能实现超亲水与超疏水、超亲油与超疏油的智能转变，且该材料的低临界溶解温度能在30.5～31.5℃范围内实现可控调节。本发明专利技术的多重响应性智能纳米纤维功能材料可广泛应用于药物缓释、油水分离等领域。

A Multi-responsive Intelligent Nanofiber Functional Material and Its Preparation Method and Application

The invention provides a multi-responsiveness intelligent nanofibers functional material and its preparation method and application. The multi-responsiveness intelligent nanofibers functional material with good pH responsiveness and temperature responsiveness is prepared by simultaneously modifying polyvinylimide with two temperature-sensitive monomers of N-isopropylacrylamide and N-vinylcaprolactam, and then grafting onto cellulose nanofibers. The material can realize the intelligent transformation of superhydrophilic and superhydrophobic, superhydrophilic and super-thinning oil under the stimulation response conditions of temperature and pH respectively, and the low critical dissolution temperature of the material can be controlled in the range of 30.5-31.5 C. The Multi-responsive intelligent nanofiber functional material of the invention can be widely used in the fields of drug sustained release, oil-water separation, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种多重响应性智能纳米纤维功能材料及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米纤维改性
，具体涉及一种多重响应性智能纳米纤维功能材料及其制备方法和应用。
技术介绍
响应性智能材料因具有可切换润湿性智能响应表面引起了越来越多的关注。由于它们在众多应用(控制药物输送，细胞封装，油/水分离，微流体通道和传感器)中的突出特性，同时，伴随着科学技术和表面化学的不断发展，已经开发出越来越多具有可切换的水和/或油润湿性的智能表面。就变化机制而言，表面的润湿性转换可以通过表面化学成分和/或刺激敏感材料的表面形态的可逆变化来实现，以响应相应的外部刺激，例如光照射，温度，pH，溶剂，离子，电场等。单响应材料表面的润湿性响应于一种刺激，从而实现超疏水/超亲水，超疏油/超亲油之间的相互转化，对于单响应材料来说很多领域的实际应用会受到限制，所以双响应/多响应材料的研究就有着举足轻重的意义。常见的双响应/多响应材料的响应性有温度/pH响应，光/pH响应，光/温度响应，溶剂/pH响应等。它们在材料表面控制的润湿性机理也是相互制约，相辅相成的。Cao等人通过甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)的光引发自由基聚合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多重响应性智能纳米纤维功能材料，其特征在于，所述多重响应性智能纳米纤维功能材料为pH和温度双重响应的智能纳米纤维功能材料，以羧基化纤维素纳米纤维为基体，与pH和温度双重响应聚合物经过化学反应制得；所述羧基化纤维素纳米纤维是纤维素的三个羟基均被羧基化的纤维素纳米纤维，是由纸浆纤维经过高碘酸钠氧化制备双醛纤维，再经TEMPO氧化制备得到；所述pH和温度双重响应聚合物为两种温敏单体同时修饰的聚乙烯亚胺聚合物，是通过两种温敏单体与聚乙烯亚胺加成反应制得；所述两种温敏单体为N‑异丙基丙烯酰胺和N‑乙烯基己内酰胺。

【技术特征摘要】
1.一种多重响应性智能纳米纤维功能材料，其特征在于，所述多重响应性智能纳米纤维功能材料为pH和温度双重响应的智能纳米纤维功能材料，以羧基化纤维素纳米纤维为基体，与pH和温度双重响应聚合物经过化学反应制得；所述羧基化纤维素纳米纤维是纤维素的三个羟基均被羧基化的纤维素纳米纤维，是由纸浆纤维经过高碘酸钠氧化制备双醛纤维，再经TEMPO氧化制备得到；所述pH和温度双重响应聚合物为两种温敏单体同时修饰的聚乙烯亚胺聚合物，是通过两种温敏单体与聚乙烯亚胺加成反应制得；所述两种温敏单体为N-异丙基丙烯酰胺和N-乙烯基己内酰胺。2.根据权利要求1所述的多重响应性智能纳米纤维功能材料，其特征在于，所述纸浆纤维为蔗渣浆纤维、桉木浆纤维、竹浆纤维、马尾松浆纤维或麦草浆纤维。3.一种多重响应性智能纳米纤维功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.双醛纤维的制备：采用高碘酸钠将纸浆纤维的纤维素结构单元的C2和C3上的羟基选择性氧化为醛基，制得双醛纤维；S2.羧基化纤维素纳米纤维的制备：采用TEMPO试剂将双醛纤维的纤维素结构单元的C2、C3上的醛基和C6上的羟基氧化为羧基，制得羧基化纤维素纳米纤维；S3.pH和温度双重响应聚合物的制备：N-异丙基丙烯酰胺和N-乙烯基己内酰胺上的C＝C与聚乙烯亚胺的氨基发生加成反应，制得两种温敏单体同时修饰的聚乙烯亚胺的pH和温度双重响应聚合物；S4.多重响应性智能纳米纤维功能材料的制备：羧基化纤维素纳米纤维的羧基与pH和温度双重响应聚合物的氨基发生缩聚反应，制得多重响应性智能纳米纤维功能材料。4.根据权利要求3所述的的制备方法，其特征在于，所述步骤S1双醛纤维的制备具体操作为：向纸浆纤维中加入邻苯二甲酸氢钾缓冲液，然后加入高碘酸钠，在30～40℃条件下，搅拌反应3.5～4.5h，最后加入乙二醇终止反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：何辉，程梅笑，朱红祥，梁渝廷，薛飞，周航，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45