水凝胶的制备方法

反响后产物粘稠，难以出料，颗粒人等问题。溶液聚合单体先溶丁适当的溶剂中然后引发聚介反响的方法，称为溶液聚介。溶剂能溶解单体和反响后的聚介物，通过进另外还冇聚介速率低、聚介物分子暈偏低.某些溶剂回收成木高等问题。悬浮聚合恳浮聚仟又称珠状聚仟，是指借机械搅拌或猛烈振荡使单体呈液滴状分散丁水中进行聚合反响的方法，需耍分散剂维持稳定。悬浮聚合中的单体应不溶或难溶丁水，其产 物也不溶丁水：需婆参加分散剂以防止液滴Z间的粘结聚并；承受难溶丁水易溶 r单体的油溶性引发剂。这种方法具冇体系粘度低，溶液散热，操作较简洁，产物分子员较髙,质慣均匀等优点。但产品会残田冇少员分散剂。反相悬浮聚合SAP最重要的也是最普遍的方法。它不仅抑制了溶液聚合的传热和搅样问题，同时八冇高聚合速率和髙分子虽的优点，反响条件也比较温和，副反响较少。反响后需除去未反响单体、低分子产物及其中残田的溶剂。微乳液聚合微乳液聚合是指在猛烈搅拌或猛烈振荡作用下，油件单体在水连续相中借助乳化剂的乳化稳定作用分散成乳液状态，0.05-05um,比总浮聚介粒子50~200um小的多：SAPM主耍的方法°反相微乳液聚合反柑微乳液聚合是将亲水性或水溶件单体的水溶液分散在油性介质中，通过乳化和的乳化分散，井在搅拌或猛烈振荡卜分散成微乳液状态然后进展聚合反响，反响后水柑分散成水凝胶微粒，是油包水的乳液体系。反相微乳液聚介与SAP的聚合单体多为亲水性的单体，所以使用反相乳液聚合的方法也比较多。1.4 近年来水凝胶的进展近年來，诸多学冷从水凝胶所Jl冇的特别性质，仟成水凝胶的原料，合成方法 使水蹴胶的争论IJ趋耕细化、多样化，呈现出一派欣欣向荣的景象。141敏感性水凝胶敏感性水凝胶也称智能型水凝胶，对r外界环境耍素的变化，如温度、pH、离子强度、电场、光等能够以显著的体积相变行为予以响应。淋度敏感性水凝胶存在一临界相转变温度LCST〔LoWerCritiCalSolUtionTemperature〕,LCST时，水礙胶LCST四周时，離胶自动收缩排出溶胀吸取的水，其吸放过程是可逆的。水凝胶体积相变前肓的体积比定义为溶胀比。水凝胶的响应速度用收缩时闻來表示。N杲内基丙烯酰胺〔NIPAM〕居多，NIPAMLCST32°C左右由于其显苦的温戲特性而在约物、爾的掌握释放，生物人分子的浓缩分别等方“Ii显现出巨人优势。近年來的争论集中于通过不同的合成方法〔RAFT3D】等〕,不同的共聚单体间及其他助剂，来转变苴溶胀比、LCST.响应速度、强度等特性。在理论争论方而，LiH1IE等在前人的皋础上建立了比较成熟的温做性水凝胶膨胀动力学模熨。PHPHPH的变化而夺得或失去质子。国内众多争论单位“S分别利用不同的原料合成了PHyl感性凝胶并对其性能进展了争论评价。实际上，傲感件水凝胶对不同因素的敏感恃件往往不是专一的，即同一种水凝胶对多种坏境因素的变化同时具冇敏感性⑷一⑼O1.4.2淀粉基水凝胶SAPF与丙烯酰as,MRiHlj的争论。众多学者在聚合方法，原料配比,引发剂,交联剂,复合材SAP的机理和性能等方面的彩响上进展了细致的争论。143丙烯酸系水凝胶SAP—直是工业产胡中的主导，近年來的争论看眼于以下儿个方面：一、承受不同的合成方法如反相悬浮1291、微波叭辐照㈤等以及承受不同的自由基聚合弓I发体系來提ι⅛内烯酸系超强吸水树脂的质累与性能；二.通过将丙坏酸与其他单体进展二元或者多元共聚132331,利用多重基团的协同效应,提高其吸水率,特别是吸盐水率。三、ZSAPJ,-聚提超群强吸水剂的性能。丙烯酰胺系水凝胶强度等性能。在油田用调剖堵水剂中，PAMB“切。聚乙烯醇系水凝胶聚乙烯醇(PVA)系水凝胶是近儿年來争论的热点，在生物医学上，用于其其有良好的生物和容性和力学特性，被Z—。聚乙烯醉及其复合水凝胶的制备方法主渎有传统的化学聚合方法、紫外辎照、反复冷冻-解冻法、泄向冷冻法⅜,40431o后两种方法旨右洽成内部构造规整的水凝胶，通过水分子的快速Oμ4-461都有争论，分别从工艺条件(原料配比、冷冻解冻次数等)、溶胀率、脱水率、抗拉强度、断裂拉仲率、敏感件(pHmiC其他型水凝胶以甲棊丙烯酸卩一耗乙酣(HEMA)为垂体的合成与表征争论的较多。北京理工人学1471.Γ 东工业人学网等单位在这方【衍进展了广泛的争论。另外，在以聚乙烯棊毗咯烷制(PVP)和聚己内酯(PCL)为原料合成水凝胶μ91.4.6水凝胶的合成方法利用化学法制备水凝胶的进展可从两个方【佃加以rι纳⑸S—、在凝胶构造中引入特别的交联中心;二、是掌握高分子链的长度,或者是两者的结合。在凝胶构造中引入特别的交联中心，如交联中心或滑动交联点，可以有效地分散应力，使髙分子链不简洁I析裂，提髙水凝胶的力学性能。引入交联中心的争论集中在纳米复合水凝胶(NanOCOmPOSiteGeI)的制备上,在纳米尺寸无机复合剂(粘土等)的表而引发聚仟反响，造成髙分子与粘土粒子的配位键合，借助粘土粒子的均匀分布实现高分子在体系中的相对均匀分布，从而提高水肘胶构造的规幣性，增加水凝胶的综合性能。近年來消灭的以聚乙二醇(PEG)和口一环糊桔(α∙CD)为代表Id妙的拓扑凝胶(TOPOlOgiCaIGeI)PEG线性分子链穿过αVD环，再川人呈团锁住PEGa£D环之间发生化学交联U卩得到了8字型的滑动交联点。在凝胶网络方浙，先足消灭了半互穿聚合物网络(SemilPN)(IPN)得到的水凝胶的性能都有不同程度的提髙。最 近几年，在此根底上GongJP等人ιw-55,.κ制备出了双网络水凝胶(DoubleNeMorkgel)O所训双网络，足指维持水凝胶基木框架的交联的刚性第一网络，以及贯穿其中的交联度很低英至不交联的柔性其次网络。较一般水凝胶和PN水凝胶，DN水凝胶的机械性能得到人幅提高，抗压强度可以提岛儿ITiPN水凝胶尽管也存在着两种或两种以上的髙分子网络，但是两个网络的摩尔比比较接近，没有形分散。而DNfI倍，表达出格外优异的机械性能。水凝胶聚合物人分子链的参差不齐致使其与水的相互作用、企受外力状况不够理丁这一缺乏，消灭了一些制备坟一长分子链聚合物水凝胶的技术，主耍是在均-链氏的髙分了的末端接上一些特别的官能团，然后利用官能团之间的反响实现交联，得到需耍的网络构造。“点击化学,r

(CIiCkCheIniStry)冈是近卜年间进展起來的一门化学反响技术,它强调反响操作的简洁性.反响的快速性、产物易提纯、咼收率等，在聚合物化学领域引起丁广泛兴趣。垦丁此技术，MalkoCh等人旳合成了一种的微构造较为规整的PEG凝胶。先在PEG人分了端基上分別接上焕妹和多强垄的官能团，然后在多径基的分了的桂基上接看氮，再用所得到的帯有烘基的人分子与带有叠氮端基的另一个人分子在CIr催化下，快速反响，形成具有网络构造的水凝胶。由于其具有极人的交联度，这种方法制PEG水凝胶的性能比传统光化学交联