水凝胶的制备方法.docx

水 凝 胶 的 制 备 方 法 制备水凝胶的方法很多叮］， 有本体聚合、溶液聚合、品浮聚合、反和品浮聚合、乳液聚合、反相微乳液聚合等。 1.3.1 本体衷合 只有单体本身在引发布［或催化剂、热、光、辐射等作用下进行聚合的方法心 制诰水凑胶所使片的单体多为液体， 少芦是固体和气体。例如， 丙烯酸、丙烯酸甜、丙烯腊的聚合， 醋酸乙烯酪与丙烯酸酉甘、 苯乙烯与丙烯酸酷的共聚合等均可按此方法进行。本体聚合的方法简单， 产品纯度高， 可根据需要制成租应形状的产品， 但百反应热难以排除， 反应后产物粘稠， 难以出料， 颗粒大等问题。 l. 3.2 溶液聚合 单体先溶千适当的溶剂中然后引发聚合反应的方法，称为溶液聚合。溶剂能溶解单 体和反应后的聚合物， 通过进一步加入交联剂交联就可得到吸水性水疑胶。溶液聚合存的突出问题是聚合中后期体系粘度高， 传 热 散热慢、搅拌困难， 另 外 还有聚合速率低、聚合物分子撑偏低、某些溶剂回收成本高等问题。 l. 3.3 悬浮聚合 悬浮聚合又称珠状聚合，是指借机械搅拌或剧烈振荡使单体呈液滴状分散千水中进 行聚合反应的方法，需要分散剂维持稳定。悬浮聚合中的单体应不溶或难溶千水， 其产物也不溶千水； 需 要加入分散剂以防止液滴之间的粘结聚并； 采用难溶千水易溶千单体的油溶性引发剂。这种方法具有体系粘度低， 溶液 散热， 操作较简单，产物分 子僵较高， 质 晋 均 匀 等优 点 。 但产品会残留有少堂分散剂。 l. 3.4 反相悬浮聚合 反相悬浮聚合是以油性溶剂为分散介质，单 体或高分子物质的水溶液作为水相液滴进行聚合的方法。所采用的单体或高分子物质应是亲水性或水溶性的，引 发剂多为水溶性的。目前， 反相怂浮聚合是合成 SAP 最霄要的也是最菩遍的方法。它不仅克服了溶液聚合的传热和搅拌问题， 同 时 具有 高聚合速率和高分子星的优点，反应条件也比较温和， 副反应较少。反应后需除去未反应单体、低分子产物及其中残留的溶剂。 l. 3.5 微乳液聚合 微乳液聚合是指在强烈搅拌或剧烈振荡作用下，油性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，然后所进行的聚合反应。其聚合速率快、分子骨高； 得到的粒子宜径为 0 .05- 0 .15u m, 比品浮聚合粒子 50- 200u m 小的多； 反应后可破乳制成微粒状粉末。微乳液聚合是制备粉末 SA P 最主要的方法。 l. 3.6 反相微乳液聚合 反相微乳液聚合是将亲水性或水溶性单体的水溶液分散在油性介质中，通过乳化剂 的乳化分散， 并在搅拌或剧烈振荡下分散成微乳液状态然后进行聚合反应， 反应后水相 啜聚成水澡胶微粒，是油包水的乳液体系。反柏微乳液聚合与微乳液聚合的机理相同。 制备 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牧多。 近年来水凝胶的新发展 近年来， 诸多学者从水凝胶所具有的特殊性质， 合成水深胶的新原料，合成新方法等角度进行了沐入的研究，使 水凅胶的研究日趋精细化、多样化，呈 现出一派欣欣向荣的泉象。 敏感性水凝胶 敏感性水滚胶也称智能型水凝胶， 对千外界环境要素的变化， 如温度、pH、离子强度、电场、光等能够以显茗的体积相变行为予以响应。 温度敏感性水 深胶存在一临界相转变温度 LCST ( Lower Critical S0Jutio11 Te mpera画 e )， 低 于LCST时， 水凝胶大昼吸水浴胀， 当 温 度 升 至 LC ST 附 近时， 凝胶自动收缩排出溶胀吸收的水， 其吸放过程是可逆的。水潦胶体积相变前后的体积比定义为溶胀比。水凝胶的哨应速度用收缩时间来表示。 当前温敏水凝胶的研究以N－异丙基丙烯酰胺( NIPAM) 居多，NIPAM水凝胶的LCST 为32°C左右[ 5- 7 ] ， 由 千其显著的漏敏特性而在药物、酪的控制释放， 生物大分子的浓缩分离等方酣显现出巨大优势．近年来的研究梊中千通过不同的合成方法（如RAFI 可逆加成断裂链转移聚合[ 8, 9 ] ， 辐射聚合[ 6, 1 0 ] 等 ） ， 不间的共聚单体” l l 3 ] 及 其他助剂， 来改变 其溶胀比、LCST、响应速度、强度等特性。在理论研究方面， Li H 等 人[ ] 4 ] 、 王效贵( 1 5 ] 等 在前 人的基础上建立了比较成熟的温敏性水隙胶膨胀动力学膜型心 pH敏感水股胶是指其体积随环境pH值变化而变化的水啖胶。这类凝胶的分子中具有可解离基团，可 根据环境pH的变化而夺得或失去质子。国内众多研究单位国19] 分 别 利用不同的原料合成了pH敏感性啖胶并对其性能进行了研究评