Block copolymers composed of Poly (N-isopropyl acrylamide) (PNiPAAm) and PEO were prepared by using the redox initiation. The reaction between oxidizing agent and -$CH_2OH$ groups of poly (ethylene oxide) (PEO) were generated macromolecular free radicals and polymerization was proceeded by addition of NiPAAm monomers.
The aqueous solutions of the block copolymers exhibited thermal phase transition. The thermal phase transition temperatures of PNiPAAm homopolymer was observed at 32℃. But the phase transition temperatures of the block copolymers in aqueous solution are higher than that of PNiPAAm homopolymer and the phase transition temperature increases with PEO content. The aqueous solution of block copolymers exhibited LCST at high content of PEO, and thermal phase transition temperatures were 34~36℃. It is shown that the thermal phase transition of PNiPAAm solution is not affected by PEO homopolymer in aqueous solution but the thermal phase transition behaviors of aqueous block copolymer solutions are significantly affected by PEO block.
The hydrogels composed of PEO, PNiPAAm, and cross-linker, α, -diacrylated PEO ω-(DAPEO) and N,N'-methylene-bisacrylamide (MBAAm) were synthesized by using the same method. The thermoshrinking of these hydrogels were observed on higher temperature and wider temperature range than PNiPAAm hydrogel. The molecular interactions between PNiPAAm and PEO of the dried hydrogels were studied by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and the morphology of the dried hydrogels was studied scanning electron microscopy (SEM). As the result of FTIR and SEM studies, the hydrogels cross-linked by DAPEO were more influenced by PEO chain during the dehydration process than hydrogels cross-linked by MBAAm.
The copolymers of PNiPAAm grafted onto sodium alginate (SA) were prepared by redox initiation. The graft copolymers showed higher phase transition temperatures than PNiPAAm homopolymer. The graft copolymers that had relatively high SA composition show the thermal phase transitions. But the shift of phase transition temperatures was small.
에틸렌옥사이드 고분자 또는 알긴산 나트륨과 산화제와의 산화 환원 반응 중에 생성되는 고분자 자유기를 이용하여 온도변화에 민감한 엔-이소프로필아크릴 아미드와 에틸렌옥사이드의 블록공중합체 또는 엔-이소프로필아크릴 아미드와 알긴산 나트륨의 그라프트 공중합체를 합성하였다. 또한 이 반응을 이용하여 엔-이소프로필아크릴 아미드와 에틸렌옥사이드의 블록공중합체의 수화겔을 합성하였다. 엔-이소프로필아크릴 아미드와 에틸렌옥사이드의 블록공중합체는 아세톤에 대한 용해도가, 엔-이소프로필아크릴 아미드 단일 중합체나 에틸렌옥사이드 단일 중합체와는 다름을 보여준다. 엔-이소프로필아크릴 아미드 단일 중합체나 에틸렌옥사이드 단일 중합체는 아세톤에 녹지만, 엔-이소프로필아크릴 아미드와 에틸렌옥사이드의 블록공중합체는 블록공중합체내의 에틸렌옥사이드 중합체의 양에 따라 달라진다. 블록공중합체내의 에틸렌옥사이드 중합체의 양이 적을 때는 아세톤에 녹지않지만 블록공중합체내의 에틸렌옥사이드 중합체의 양이 많을 때는 아세톤에 녹는다. 또한 엔-이소프로필아크릴 아미드와 에틸렌옥사이드의 블록공중합체는 엔-이소프로필아크릴 아미드 단일 중합체 보다 높은 온도에서 상 전이를 일으킨다.
디아크릴화 에틸렌옥사이드 고분자 또는 엔,엔-메틸렌 비스 아크릴 아미드에 의하여 가교 된 엔-이소프로필아크릴 아미드와 에틸렌옥사이드의 블록공중합체 수화 겔은, 가교 된 엔-이소프로필아크릴 아미드 단일 중합체 수화 겔보다 더 높은 온도에서 상 전이를 일으킨다. 적외선 분광기와 전자주사 현미경을 이용하여 연구한 결과 디아크릴화 에틸렌옥사이드 고분자로 가교한 수화 겔이, 엔-이소프로필아크릴 아미드 고분자 사슬에 대한 에틸렌옥사이드 고분자 사슬의 영향이 더 커다람을 알 수 있었고, 또한 이러한 영향은 고분자 수화 겔이 열적 수축이 일어나는 과정에서 엔-이소프로필아크릴 아미드간의 상호작용을 방해 하는 것으로 생각되어진다. 엔-이소프로필아크릴 아미드와 알긴산 나트륨의 그라프트 공중합체 역시 엔-이소프로필아크릴 아미드 단일 중합체보다 높은 온도에서 상전이를 일으키며, 알긴산 나트륨의 조성이 매우 클 때도 상전이가 일어남을 보였다.
