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科研并发
化工中间体 Chenmical Intermediate
智能水凝胶的研究现状王笃政”孙祥冰”徐宴钩”张红富?
(中北大学1化工与环境学院,2材料科学与工程学院,山西太原030051)
2011年第12期
摘要:智能本发胶是一种重要的功能高分子材料,它对对外界环境条件,如pH值、温度、光、电、磁场等可感知、响应,本文对智能水凝胶的研究现状进行腺速。
关键调:智能水象胶:环障暂略性:可生物降能
中图分类号:TQ427.2
1智能水凝胶的定义及制备
文融标识码:A
文章编号:T16728114(2011)12-034-04
定影响。为避免交联剂带来的不利影响,一些学者采
水凝胶(Hydrogel)是以水为分散介质的凝胶。
具有交联结构的水落溶性高分子中引人一部分疏水基团而形成能遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状,能吸收大量的水。根据对外界刺激的响应情况,水凝胶可分为传统水凝胶和智能水凝胶。智能材料是对外界环境条件,如pH值、温度、光、电、磁场等可感知、响应,并具有功能发现能力的三维交联网络结构的聚合物材料。由于它能够对外界刺激产生应答,具有智能性,极大地扩大了其应用范围")。
制备智能水凝胶材料的起始原料可以是单体、聚合物或者是单体和聚合物的混合物。智能水凝胶材料的制备方法主要有单体的交联聚合、接枝共聚、聚合物的转变等,其中交联聚合是最主要方法之一。水凝胶制备中所用的交联剂大部分为化学物质,不可避免地会存在一定程度的残留,对避胶性能和应用带来。
作者商介:王笃改(1988一),男,江苏连云港人,中北大学硕士生。主要研究
方向:超重力场中的多相流传质与化学反应。万方数据
用新型合成方法(如辐射法)来制备水凝胶。
2智能水凝胶的类型 2.1pH敏感型水凝胶
水凝胶的pH响应性是指其溶胀或消胀是随pH的变化而变化/2)。pH敏感型水凝胶的响应特性,可通过在弱聚电解质中引人少量疏水性结构单元而实现,其中疏水微区相当于物理交联,能于扰聚电解质解离所引起的溶胀。例如用亲水性的聚丙烯酸(PAA)和疏水性的聚丁基丙烯酸酯(PBA)合成具有互贯网络结构(IPN) pH敏感的两性水凝胶包载褪黑素。
李风娟等"在紫外光辐照下,以H,0,为引发剂,采用接枝共聚法制备胶原/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酰胺(Collagen/PVP/AM)pH敏感水凝胶。考察了原料配比和干燥方法对凝胶溶胀性能的影响,研究了其pH敏感性及pH溶胀-退胀特性。制备的水凝胶具有较快的溶胀速率,在5min时的吸水率可达94%左右。所制备的水避胶有明显的pH敏感性且H落胀-退胀的可逆性良好。傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和示差扫描量热法(DSC)结果表明,在保持胶原三股螺旋结构的同时,材料间发生了化学交联,材料的热稳定性显著提高,从而扩大了材料的应用范围。