水凝胶的制栅究龈.pdf

化学工程师
Chemical Engineer
2013年第5期
文章编号:1002-1124(2013)05-0056-04
综
水凝胶的制备研究进展
述
杨猛
(抚哥俩好化学有限公司,辽宁抚顾113217)
摘要:简要介绍了水凝胶的结构、性质及应用情况,从化学交联、物理交联两个方面阐述了水凝胶的制
备方法。详细介绍了由自由基聚合、辐射聚合、水溶性高分子的交联和互穿聚合物网络4种化学交联方法,以
及通过离子间相互作用、结晶交联作用、氢键作用、疏水缔合作用4种相互作用力来实现物理交联的方法。并
对水凝胶未来的研究方向及应用前景进行了展望。
关键词:水凝胶;化学交联;物理交联;制备技术
中图分类号:0631
文献标识码:A
Research progress on preparation of hydrogel
YANG Men
( Fushun Geliahao Chemistry Co, Ltd, Fushun 113217, China)
Abstract: In this paper, the structure, properties and application of hydrogel were introduced. The preparation
motheds of hydrogel were described from two aspects of chemical crosslinking and physical crosslinking. The
chemical crosslinking method was focused on free radical polymerization, radiation polymerization, crosslinking wa
ter soluble polymer and interpenetrating polymer network. And the physical cross-linking method was focused on
ionic interaction, crystal cross-linking, hydrogen bonding interaction and hydrophobic association. The research di-
rection and application prospect of hydrogel were provided
Key words: hydrogel; chemical crosslinking physical crosslinking; preparation technology
水凝胶是一类含有亲水基团能在水中溶胀而
化学交联制备水凝胶是通过共价键形成的三
不溶解的具有三维网络结构的高分子聚合物,是
维交联网络,可以由自由基共聚合、辐射聚合、水溶
种特殊的软湿性材料。眼睛、皮肤、组织器官等大部性高分子的交联、聚合物互传网络等方法实现。
分生物活体组织均由水凝胶组成,日常生活中的豆1.1自由基聚合
腐、果冻、隐形眼镜,工业中钻井的泥浆也都是水凝
自由基聚合交联是在交联剂存在下,单体经自
胶。水凝胶具有很高的吸水能力,能够吸收自身几由基均聚或共聚制备高分子水凝胶,是制备化学水
十倍至几千倍的水;同时具有很好的保水能力,即凝胶最为普遍采用的一种方法。这种方法通常情况
使在外界压力下水分也不流失,因而广泛的应用于下单体为含有一个可发生聚合反应双键的水溶性
生理卫生材料、园林保水材料、食品等领域,在外界小分子(如丙烯酸系列、丙烯酰胺系列、乙烯毗咯烷
环境发生变化时(如温度、pH值、电场、溶剂性质、嗣等),而交联剂通常为含有至少两个可进行聚合
光强度、压力、离子强度等)凝胶性质随之发生相应双键的分子(如N,N-亚甲基双丙烯酰胺、双丙烯酸
变化的智能水凝胶由于其独特的响应性在药物控乙二醇階等)。XJ.hou等人将丙烯酸、丙烯酰胺
制释放、组织了程、活性酶的固定、生物传感器、生共聚制得pH-温度双重敏感的水凝胶。此外,经双
物反应器、人丁智能材料等方面具有广闹的应用前键修饰的一些功能性大分子或天然大分子也可经
景。而水凝胶的制备方法是决定水凝胶性质及应用自由基聚合制备水凝胶?。Y.Q.Yu等人将聚琥珀
的关键因素。
酰亚胺经双键修饰后与丙烯酸、N-异丙基丙烯酰
胺共聚制得可降解的水凝胶。
1化学交联制备水凝胶
水溶液聚合和反相悬浮/乳液聚合是自由基聚
合制备水凝胶的两种最重要的实施方法。通常化学
交联共聚所制备的样品中会包含以下几种情况:在
收稿日期:2013-01-28
同一条聚合物链上形成小环结构;交联剂未完全聚
作者简介:杨猛(1982-),男,吉林永吉人,博土,工程师,主要从事
合使得聚合物链侧基带有不饱和的官能团;不同聚
胶粘剂及水性聚合物研究。