水凝膠的制備方法

反響后產(chǎn)物粘稠，難以出料，顆粒人等問題。溶液聚合單體先溶丁適當(dāng)?shù)娜軇┲腥缓笠l(fā)聚介反響的方法，稱為溶液聚介。溶劑能溶解單體和反響后的聚介物，通過進(jìn)另外還冇聚介速率低、聚介物分子暈偏低.某些溶劑回收成木高等問題。懸浮聚合懇浮聚仟又稱珠狀聚仟，是指借機(jī)械攪拌或猛烈振蕩使單體呈液滴狀分散丁水中進(jìn)行聚合反響的方法，需耍分散劑維持穩(wěn)定。懸浮聚合中的單體應(yīng)不溶或難溶丁水，其產(chǎn) 物也不溶丁水：需婆參加分散劑以防止液滴Z間的粘結(jié)聚并；承受難溶丁水易溶 r單體的油溶性引發(fā)劑。這種方法具冇體系粘度低，溶液散熱，操作較簡潔，產(chǎn)物分子員較髙,質(zhì)慣均勻等優(yōu)點。但產(chǎn)品會殘?zhí)飪由賳T分散劑。反相懸浮聚合SAP最重要的也是最普遍的方法。它不僅抑制了溶液聚合的傳熱和攪樣問題，同時八冇高聚合速率和髙分子雖的優(yōu)點，反響條件也比較溫和，副反響較少。反響后需除去未反響單體、低分子產(chǎn)物及其中殘?zhí)锏娜軇Ｎ⑷橐壕酆衔⑷橐壕酆鲜侵冈诿土覕嚢杌蛎土艺袷幾饔孟?，油件單體在水連續(xù)相中借助乳化劑的乳化穩(wěn)定作用分散成乳液狀態(tài)，0.05-05um,比總浮聚介粒子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將親水性或水溶件單體的水溶液分散在油性介質(zhì)中，通過乳化和的乳化分散，井在攪拌或猛烈振蕩卜分散成微乳液狀態(tài)然后進(jìn)展聚合反響，反響后水柑分散成水凝膠微粒，是油包水的乳液體系。反相微乳液聚介與SAP的聚合單體多為親水性的單體，所以使用反相乳液聚合的方法也比較多。1.4 近年來水凝膠的進(jìn)展近年來，諸多學(xué)冷從水凝膠所Jl冇的特別性質(zhì)，仟成水凝膠的原料，合成方法 使水蹴膠的爭論IJ趨耕細(xì)化、多樣化，呈現(xiàn)出一派欣欣向榮的景象。141敏感性水凝膠敏感性水凝膠也稱智能型水凝膠，對r外界環(huán)境耍素的變化，如溫度、pH、離子強度、電場、光等能夠以顯著的體積相變行為予以響應(yīng)。淋度敏感性水凝膠存在一臨界相轉(zhuǎn)變溫度LCST〔LoWerCritiCalSolUtionTemperature〕,LCST時，水礙膠LCST四周時，離膠自動收縮排出溶脹吸取的水，其吸放過程是可逆的。水凝膠體積相變前肓的體積比定義為溶脹比。水凝膠的響應(yīng)速度用收縮時聞來表示。N杲內(nèi)基丙烯酰胺〔NIPAM〕居多，NIPAMLCST32°C左右由于其顯苦的溫戲特性而在約物、爾的掌握釋放，生物人分子的濃縮分別等方“Ii顯現(xiàn)出巨人優(yōu)勢。近年來的爭論集中于通過不同的合成方法〔RAFT3D】等〕,不同的共聚單體間及其他助劑，來轉(zhuǎn)變苴溶脹比、LCST.響應(yīng)速度、強度等特性。在理論爭論方而，LiH1IE等在前人的皋礎(chǔ)上建立了比較成熟的溫做性水凝膠膨脹動力學(xué)模熨。PHPHPH的變化而奪得或失去質(zhì)子。國內(nèi)眾多爭論單位“S分別利用不同的原料合成了PHyl感性凝膠并對其性能進(jìn)展了爭論評價。實際上，傲感件水凝膠對不同因素的敏感恃件往往不是專一的，即同一種水凝膠對多種壞境因素的變化同時具冇敏感性⑷一⑼O1.4.2淀粉基水凝膠SAPF與丙烯酰as,MRiHlj的爭論。眾多學(xué)者在聚合方法，原料配比,引發(fā)劑,交聯(lián)劑,復(fù)合材SAP的機(jī)理和性能等方面的彩響上進(jìn)展了細(xì)致的爭論。143丙烯酸系水凝膠SAP—直是工業(yè)產(chǎn)胡中的主導(dǎo)，近年來的爭論看眼于以下兒個方面：一、承受不同的合成方法如反相懸浮1291、微波叭輻照㈤等以及承受不同的自由基聚合弓I發(fā)體系來提ι?內(nèi)烯酸系超強吸水樹脂的質(zhì)累與性能；二.通過將丙壞酸與其他單體進(jìn)展二元或者多元共聚132331,利用多重基團(tuán)的協(xié)同效應(yīng),提高其吸水率,特別是吸鹽水率。三、ZSAPJ,-聚提超群強吸水劑的性能。丙烯酰胺系水凝膠強度等性能。在油田用調(diào)剖堵水劑中，PAMB“切。聚乙烯醇系水凝膠聚乙烯醇(PVA)系水凝膠是近兒年來爭論的熱點，在生物醫(yī)學(xué)上，用于其其有良好的生物和容性和力學(xué)特性，被Z—。聚乙烯醉及其復(fù)合水凝膠的制備方法主瀆有傳統(tǒng)的化學(xué)聚合方法、紫外輜照、反復(fù)冷凍-解凍法、泄向冷凍法?,40431o后兩種方法旨右洽成內(nèi)部構(gòu)造規(guī)整的水凝膠，通過水分子的快速Oμ4-461都有爭論，分別從工藝條件(原料配比、冷凍解凍次數(shù)等)、溶脹率、脫水率、抗拉強度、斷裂拉仲率、敏感件(pHmiC其他型水凝膠以甲棊丙烯酸卩一耗乙酣(HEMA)為垂體的合成與表征爭論的較多。北京理工人學(xué)1471.Γ 東工業(yè)人學(xué)網(wǎng)等單位在這方【衍進(jìn)展了廣泛的爭論。另外，在以聚乙烯棊毗咯烷制(PVP)和聚己內(nèi)酯(PCL)為原料合成水凝膠μ91.4.6水凝膠的合成方法利用化學(xué)法制備水凝膠的進(jìn)展可從兩個方【佃加以rι納⑸S—、在凝膠構(gòu)造中引入特別的交聯(lián)中心;二、是掌握高分子鏈的長度,或者是兩者的結(jié)合。在凝膠構(gòu)造中引入特別的交聯(lián)中心，如交聯(lián)中心或滑動交聯(lián)點，可以有效地分散應(yīng)力，使髙分子鏈不簡潔I析裂，提髙水凝膠的力學(xué)性能。引入交聯(lián)中心的爭論集中在納米復(fù)合水凝膠(NanOCOmPOSiteGeI)的制備上,在納米尺寸無機(jī)復(fù)合劑(粘土等)的表而引發(fā)聚仟反響，造成髙分子與粘土粒子的配位鍵合，借助粘土粒子的均勻分布實現(xiàn)高分子在體系中的相對均勻分布，從而提高水肘膠構(gòu)造的規(guī)幣性，增加水凝膠的綜合性能。近年來消滅的以聚乙二醇(PEG)和口一環(huán)糊桔(α?CD)為代表Id妙的拓?fù)淠z(TOPOlOgiCaIGeI)PEG線性分子鏈穿過αVD環(huán)，再川人呈團(tuán)鎖住PEGa￡D環(huán)之間發(fā)生化學(xué)交聯(lián)U卩得到了8字型的滑動交聯(lián)點。在凝膠網(wǎng)絡(luò)方浙，先足消滅了半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(SemilPN)(IPN)得到的水凝膠的性能都有不同程度的提髙。最 近幾年，在此根底上GongJP等人ιw-55,.κ制備出了雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠(DoubleNeMorkgel)O所訓(xùn)雙網(wǎng)絡(luò)，足指維持水凝膠基木框架的交聯(lián)的剛性第一網(wǎng)絡(luò)，以及貫穿其中的交聯(lián)度很低英至不交聯(lián)的柔性其次網(wǎng)絡(luò)。較一般水凝膠和PN水凝膠，DN水凝膠的機(jī)械性能得到人幅提高，抗壓強度可以提島兒ITiPN水凝膠盡管也存在著兩種或兩種以上的髙分子網(wǎng)絡(luò)，但是兩個網(wǎng)絡(luò)的摩爾比比較接近，沒有形分散。而DNfI倍，表達(dá)出格外優(yōu)異的機(jī)械性能。水凝膠聚合物人分子鏈的參差不齊致使其與水的相互作用、企受外力狀況不夠理丁這一缺乏，消滅了一些制備墳一長分子鏈聚合物水凝膠的技術(shù)，主耍是在均-鏈?zhǔn)系捏{分了的末端接上一些特別的官能團(tuán)，然后利用官能團(tuán)之間的反響實現(xiàn)交聯(lián)，得到需耍的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。“點擊化學(xué),r

(CIiCkCheIniStry)岡是近卜年間進(jìn)展起來的一門化學(xué)反響技術(shù),它強調(diào)反響操作的簡潔性.反響的快速性、產(chǎn)物易提純、咼收率等，在聚合物化學(xué)領(lǐng)域引起丁廣泛興趣。墾丁此技術(shù)，MalkoCh等人旳合成了一種的微構(gòu)造較為規(guī)整的PEG凝膠。先在PEG人分了端基上分別接上煥妹和多強壟的官能團(tuán)，然后在多徑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與帶有疊氮端基的另一個人分子在CIr催化下，快速反響，形成具有網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的水凝膠。由于其具有極人的交聯(lián)度，這種方法制PEG水凝膠的性能比傳統(tǒng)光化學(xué)交聯(lián)