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有机/无机纳米复合水凝胶的制备和应用周建华，王林本，孙根行（陕西科技大学资源与环境学院，陕西西安710021）纳米材料具有直径小、比表面积大以及易于实现表面功能化的优点，受到广泛的关注。
将纳米尺寸的无机物颗粒分散在水凝胶中可制备有机/无机纳米复合水凝胶，与普通水凝胶相比，纳米材料复合水凝胶的机械性能、光学性能、热力学性能都有较大的提高。
本文综述了TiO2、SiO2、Fe3O4等无机物作为填充剂或交联剂制备复合水凝胶的研究进展，分析了其在环保、医药等领域的应用。
关键词：纳米复合水凝胶；二氧化硅；二氧化钛；四氧化三铁Synthesis and Applications of Organic / Inorganicmedicine and other fields are analyzed.Key words：Nanocomposite ; hydrogel; silica 水凝胶是一类在空间上具有三维网状结构，在水屮能够溶胀并保持大量水分而又不能溶解的交联聚合物［1"3］。
因其具有良好的吸水、保水及良好的生物相容性等特性，被广泛应用于工业、农业、医药和生物工程材料等领域［4］。
传统的聚合物水凝胶存在光学透明性差、吸水脱水速率低、强度低、脆性大等问题，在应用上受到极大限制。
近年来，水凝胶在纳米材料改性方面的研究愈来愈多。
纳米材料独特的尺十和界而效应，使其在电子、机械、生物等领域展现出巨大的潜力，受到人们的极大关注［5］。
通titanium dioxide ; ferroferric oxide 过向轻微化学交联的水凝胶屮引入无机纳米材料Aioi,如Ti o2> SiO2、Fe3O4等，制备的有机/无机纳米复合水凝胶不仅保持了纳米材料自身的功能性质，而且还将纳米TiO2、SiO2、Fe3O4等材料的刚性、尺寸和热稳定性与水凝胶的软湿性能相融合，从而明显改善水凝胶的机械性能、热稳定性［8L 因此，有机/无机纳米复合水凝胶是一种极具发展前景的新材料。
pc硅水凝胶和硅水凝胶区别PC硅水凝胶和硅水凝胶的区别随着科技的进步和人们对健康生活的追求，不断有新型材料涌现。
其中，PC硅水凝胶和硅水凝胶都是近年来备受关注的材料之一。
尽管它们都属于凝胶材料，但在性质和应用方面存在一些明显的区别。
本文将从结构、性质和应用三个方面来详细比较PC硅水凝胶和硅水凝胶的区别。
一、结构1. PC硅水凝胶的结构：PC硅水凝胶是由聚合物和硅酸盐组成的复合材料。
它采用聚碳酸酯（PC）作为基础材料，并通过加入硅酸盐颗粒来提高硬度和强度。
PC硅水凝胶具有三维网状结构，其硅酸盐颗粒填充在聚碳酸酯基体中。
2. 硅水凝胶的结构：硅水凝胶由无机硅酸盐和有机硅聚合物组成。
硅酸盐是由硅和氧形成的网络结构，而有机硅聚合物则是通过有机基团与硅原子的化学键连接而成。
硅水凝胶具有多孔性结构，其孔隙大小和分布可以通过控制反应条件来调节。
二、性质1. 物理性质：PC硅水凝胶具有优异的透明度和硬度，具有卓越的光学性能和机械强度。
它还具有良好的耐热性和抗冲击性。
2. 化学性质：PC硅水凝胶对酸、碱和溶剂具有较好的耐腐蚀性。
然而，它在强碱条件下可能发生水解反应。
3. 物理性质：硅水凝胶具有优异的吸附能力和孔隙结构，可以吸附水和其他有机物质。
它还具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和绝缘性能。
4. 化学性质：硅水凝胶在常规强酸和强碱条件下都具有良好的稳定性。
然而，长时间暴露在高温强酸或强碱环境下可能引起其结构破坏。
三、应用1. PC硅水凝胶的应用：PC硅水凝胶的优异性能使其在多个领域得到应用。
它可以用于制备透明隔热材料、光学元件、生物传感器等。
2. 硅水凝胶的应用：硅水凝胶由于其吸附性能和多孔结构，广泛应用于催化剂载体、分离材料、药物控释系统等方面。
此外，硅水凝胶还被用于制备保温材料、吸震材料、防腐保护层等。
结论总的来说，PC硅水凝胶和硅水凝胶在结构、性质和应用方面存在明显的区别。
PC硅水凝胶具有优异的透明性和硬度，适用于需要高强度和光学性能的领域。
硅水凝胶隐形眼镜材料的合成与性能研究王延龙【摘要】以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N-乙烯基毗咯烷酮(NVP)和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为单体,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过本体聚合反应合成新型硅水凝胶角膜接触镜.考察了各单体配比、反应温度等对聚合的影响.结果表明,当反应温度为90℃,反应时间为2h,V(HEMA):V(NVP):V(KH-570) =8∶ 1∶1时,合成的隐形眼镜透氧量(DK/t)达到64.0×10-9(cm3O2·cm)/(cm2·s·mmHg),含水量38％,透光率95.5％以上.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2014(043)002【总页数】3页(P316-318)【关键词】甲基丙烯酸羟乙酯;本体聚合;硅水凝胶;透氧量【作者】王延龙【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325.7目前，市场上为大众所接受的仍是由水凝胶聚合物制备而成的软性隐形眼镜，它的透氧性与其含水量成正比，传统水凝胶的最大透氧率为40 DK。
但是，材料本身的水分会因蒸发而流失，进而吸收泪液以保持原有含水量，以至造成双眼脱水干涩，如果提高含水量则会降低材料的机械性能［1-2］。
硅水凝胶是一种具有亲水性的有机高分子材料，呈“蜂窝状”结构，可通过有机硅相和水凝胶相两种通道输送氧气，从而具有更高的氧气透过性能，可用于制造高档隐形眼镜。
硅水凝胶与传统水凝胶相比，完美的解决了高透氧性和低含水润湿性不能共存的问题。
因为硅是一种具有较好透氧能力的物质，使氧气能通过双重途径通过隐形眼镜而达到眼部。
另外，有机硅的加入，也同时起到了增强材料机械性能的作用［3］。
因此，对于长时间佩戴隐形眼镜者及容易眼干者，硅水凝胶隐形眼镜有着巨大的优势。
当前对于高透氧性硅水凝胶材料的研究已经发展了三代，多数上市的产品为国外品牌，例如视康、博士伦、强生等，且产品价格较高。
硅水凝胶和水凝胶隐形眼镜对比作者：李芬芬来源：《消费导刊》2019年第09期摘要：软性隐形眼镜的产品是目前隐形眼镜市场上比较普遍的，且软性隐形眼镜占据当前全球接触镜市场的80%以上。
最早的软性隐形眼镜材料为HEMA，目前市场上软性隐形眼镜基本上可以分为两大类硅水凝胶隐形眼镜和水凝胶隐形眼镜。
硅水凝胶与水凝胶有本质上有很大的不同，目前市场上水凝胶隐形眼镜居多，而硅水凝胶隐形眼镜却少之又少。
但是硅水凝胶隐形眼镜本身的特点将决定其是佩戴者的最佳选择。
关键词：隐形眼镜硅水凝胶水凝胶一、硅水凝胶隐形眼镜的发展硅水凝胶，是一种有机高分子材料，有亲水性，具有双位相材料构架，即拥有氟硅和水凝胶两种通道。
通常被用来制作高档隐形眼镜。
硅水凝胶隐形眼镜是美国诺华集团旗下视康公司推出的创新专利镜片。
硅水凝胶隐形眼镜经历了一、二、三代原材料的发展，每一代原材料并非取代前一种、或在前一种基础上产生。
相反，三代原材料因其相互之间不同的化学聚合物、加工工艺和材料性能相互关系，各有其特点及优点。
二、硅水凝胶隐形眼镜和水凝胶隐形眼镜对比（一）水凝胶隐形眼镜水凝胶隐形眼镜材质颇多，像HEMA、Polymacon等非离子材料都为此类。
水凝胶隐形眼镜镜片的透氧性与其含水量有很大的关系，一般来说含水量高的水凝胶产品，透氧性就会偏高，角膜代谢的通透性高。
不过含水量高的镜片随着佩戴长会容易吸收泪液的水分，引起眼干的问题，这是水凝胶隐形眼镜最大的限制。
一般日抛隐形眼镜的含水量偏高，透氧性好，佩戴也更为健康。
（二）硅水凝胶隐形眼镜硅水凝胶隐形眼镜是目前健康性最高的软性隐形眼镜，它突破了传统水凝胶的局限，因为硅水凝胶材料基质中含有硅离子，就好像存在许多微小“通道”使得气体分子、离子和水分子可比较自由地通过镜片，使得氧通透性不必受镜片材料含水量的限制。
在含水量偏低或适中的前提下，透氧性提高至普通水凝胶隐形眼镜的5倍，甚至更多。
目前，在国内市场上硅水凝胶隐形眼镜比较常见的是：视康舒适氧、视康日夜型、博士伦纯视、博士伦纯视散光、强生亮眸。
Advances in Material Chemistry 材料化学前沿, 2014, 2, 32-37Published Online April 2014 in Hans. /journal/amc/10.12677/amc.2014.22005The Progress of Modification andBiomedical Applications of HydrogelsZhenchao Guo1,2 , Ke Hu1,2, Xiaoe Ma1,2, Naizhen Zhou1,2, Tianzhu Zhang1,2*, Ning Gu1,21School of Biological Science and Medical Engineering, Southeast University, Nanjing2Jiangsu Key Laboratory of Biological Materials and Devices, NanjingEmail: *zhangtianzhulq@Received: Mar. 26th, 2014; revised: Apr. 10th, 2014; accepted: Apr. 18th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractModification of hydrogels is the necessary precondition of their applications in many biomedical fields. This paper summarized the modification of composit hydrogel of Polyvinyl Alcohol (PVA) and gelatin, protein hydrogel, nano hydrogel and other smart hydrogels. At the same time, it also points out that it is important to keep a close eye on biocompatibility, modified cost, biodegrada-bility and application range of modified hydrogels, in order to put these hydrogels to clinical ap-plication, and obtain a wider range of applications.KeywordsComposite Hydrogel, Smart Hydrogels, Modification of Hydrogel, Biomedical Application水凝胶的改性及其在生物医学中的应用研究进展郭振超1,2，胡克1,2，马晓娥1,2，周乃珍1,2，张天柱1,2*，顾宁1,21东南大学生物科学与医学工程学院，南京2江苏省生物材料与器件重点实验室，南京Email: *zhangtianzhulq@*通讯作者。
PVA水凝胶制备,改性及在生物医学工程中的研究进展作者：李一凡刘捷李政雄来源：《硅谷》2012年第07期摘要：聚乙烯醇（PVA）水凝胶由于良好的理化和生物性能，在近几十年里得到极大的发展。
就PVA水凝胶的制备、改性、及应用进行介绍。
其中重点综述水凝胶的“反复冷冻解冻”法的制备，与生物大分子明胶的共混改性，和在生物医学工程方面的研究应用。
关键词：聚乙烯醇水凝胶；制备；改性；应用中图分类号：R318.08文献标识码：A文章编号：1671－7597（2012）0410005-020 前言聚乙烯醇（PVA）是由醋酸乙烯酯经过醇解，水解或氨解而得到的水溶性高聚物。
PVA 水凝胶是线性高分子通过交联形成三维网状结构，再经过大量溶剂溶胀形成的一种胶态物质。
PVA水凝胶由于具有低毒性，吸水量高，机械性能优良（高弹性模量和高机械强度）以及生物相容性[1]好等优点，在生物医药，食品工业，渔林业等方面备受瞩目。
本文简述了PVA水凝胶的制备方法、改性研究及应用，同时详细介绍了PVA水凝胶“反复冷冻解冻法”的机制、特点，与生物大分子明胶的共混改性及在生物医药方面的应用[2-7]。
1 PVA水凝胶的制备PVA水凝胶的合成根据交联机制可以分为物理交联法，化学交联法和辐射交联法三种。
物理交联目前报导中使用最多的是“反复冷冻解冻法”[8-9]和“冻结部分脱水法”[10-11]通过物理交联得到的水凝胶物理机械性能有很大的改善，交联过程可逆，但是透光性不好。
可通过改变溶剂类型或使用混合溶剂等方法来改善。
日本Hyon[12]等人用水和DMSO有机溶剂，通过冷冻处理得到透光率高的PVA水凝胶。
化学交联主要采用化学交联剂，通过共价键或配位键的作用使PVA分子链之间形成凝胶。
通过化学交联制得的水凝胶，保水性和某些力学强度有一定提高，但是透明性不好且含水量不高。
辐射交联主要是利用γ射线、电子束、X光及紫外线等直接辐射PVA水溶液，或辐射用物理交联法制成的PVA水凝胶。
《高分子物理》课程论文 2013.4班级材控111学号10112186 姓名李阳开课学院机械与动力工程学院任课教师韩晶杰成绩__________论文题目：水凝胶在生物医学领域的应用论文要求：1、字数至少5000字2、关键词为：水凝胶3、至少参考5篇文献教师评语：《高分子物理》课程论文 2013.4开课学院机械与动力工程任课教师韩晶杰打分（给分）依据1、全文是否符合综述文章的结构要求？题目、摘要、关键词、正文、结论、参考文献是否齐全？2、文章的主要内容是否按照关键词的内容展开？是否有跑题或主题杂乱的问题？3、文章的主要内容是否是对近年来科研工作的总结？内容是否过于浅显、科普？4、参考文献是否按照格式要求进行安排？5、文章的字体、行间距等格式是否按照要求？是否前后统一？6、文章内容是否有明显的错误？7、是否存在明显的抄袭现象？水凝胶在生物医学领域的应用内容摘要：水凝胶是一种具有亲水基的聚合物，由于其对低分子有较好的的透过性，具有良好的生物相容性等特点，广泛应用于生物医学领域。
本文论述了水凝胶在烧伤敷料，组织工程支架材料，接触眼镜等方面的应用。
关键词：水凝胶敷料组织工程生物相容性注射水凝胶水凝胶在生物医学领域的应用 (5)1.水凝胶的分类 (5)1.1天然水凝胶 (5)1.2合成水凝胶 (5)2.水凝胶用作烧伤敷料 (6)2.1理想敷料的要求 (6)2.2传统敷料与生物敷料 (6)2.3水凝胶敷料 (6)2.2.1水凝胶敷料的特点 (7)3.水凝胶在组织工程中的应用 (7)3.1组织工程 (7)3.2水凝胶在组织工程中的应用实例 (8)3.2.1组织用海藻酸盐水凝胶 (8)3.2.2透明酸制水凝胶 (8)3.2.3壳聚糖水凝胶 (9)4.水凝胶用于制造角膜接触透镜 (9)4.1聚乙烯吡咯烷酮(pvp)类水凝胶 (10)4.2壳聚糖类水凝胶 (10)4.3有机氟类高透氧性水凝胶 (10)4.4 仿生材料水凝胶 (10)5. 结束语 (11)6.参考文献 (11)水凝胶在生物医学领域的应用水凝胶是一类具有亲水基团，能被水溶胀但不溶于水的具有三维网络结构的聚合物。
超滤膜污染成因及改性措施研究进展寇相全（哈尔滨工业大学建筑设计研究院，哈尔滨 150090）摘要：超滤膜因其优越的性能，广泛应用于生物制品、医药制品和食品工业的分离、浓缩以及纯化环节。
然而，膜污染问题一直制约着超滤膜的进一步发展。
在膜污染发生之前，可以通过化学改性（等离子改性、表面涂层包覆改性、共混改性）的方法来改善膜的防污性能。
文章综合国内外的相关研究成果，介绍了超滤膜的污染形式以及改性方法。
关键词：超滤膜；膜污染；膜改性中图分类号：X701 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2021）03-0054-04超滤膜作为一种安全、便捷、高效的分离工具，在水体净化和污染物处理方面得到了长足发展和广泛应用[1, 2]。
“超滤”这个术语在1907年由Benchold首次提出，它指的是静水压促使液体通过半透膜[3]。
这种分离技术针对的是分子量较高的分子和悬浮固体，具体取决于特定膜所规定的截留分子量（MWCO），以及其他由膜性质所决定的因素，如分子形状、电荷和流体动力条件[4]等。
超滤膜实现分离的主要原理是尺寸排除与筛选，然而，由于可能存在各种化合物，粒子和膜之间可能发生各种各样的反应，这些反应的存在也可能会对分离过程产生影响。
通过扫描电镜观察到超滤层是一层均匀的海绵层，具有良好的附着力，适宜厚度约为9mm（见图1）[4]。
图1 超滤膜膜孔结构1 超滤膜的污染1.1 污染形式超滤膜污染通常是通过吸附、堵塞孔洞、形成滤饼或凝胶等产生的。
当溶质、粒子与膜之间存在特定的相互作用时，就会发生吸附。
这是分离蛋白质和腐殖酸（HA）等大分子时的常见问题，通常是不可逆的[5]。
如果不进行化学清洗，被此类大分子污染的膜就无法恢复。
由于超滤膜的孔径大小与许多大分子相当，孔内吸附引起的内污染是造成超滤膜整体通量下降的主要原因之一。
吸附的热力学性质使其区别于其他形式的沉积，这些沉积是由施加在沉积物上的外力造成的，而不是热力学平衡的结果[6]。
化工进展CH EM ICA L I ND U ST RY AN D EN GIN EERIN G P ROG RESS有机硅改性共聚物水凝胶接触镜材料的合成与性能研究蔡立彬1刘正堂1崔英德2黎新明2韩慧芳3(1西北工业大学材料学院,西安710072;2仲恺农业技术学院绿色化工研究所,广州510225;3广州宏昌胶粘带有限公司,广州510800)摘要以N乙烯基吡咯烷酮(N V P)、甲基丙烯酸羟乙酯(H EM A)以及C(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(K H570)为原料单体,N,N.亚甲基双丙烯酰胺(N M BA)为交联剂,偶氮二异丁氰(A IBN)为引发剂,采用本体聚合法制备有机硅改性共聚物水凝胶接触镜材料,并研究了材料拉伸强度的影响因素。
结果表明,所得材料的折光度为1151,透光率达99%以上;有机硅的引入能显著提高材料的拉伸强度,N V P含量的增加使材料的拉伸强度下降。
关键词水凝胶,角膜接触镜,C(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷,N乙烯基吡咯烷酮(N V P),甲基丙烯酸羟乙酯(H EM A)中图分类号T Q31616+1文献标识码A文章编号10006613(2005)04039904Study on Synthesis and Properties of Organic Silicon ModifiedCopolymer Hydrogel for Contact LensCai L ibin1,L iu Zhengtang1,Cui Yingde2,L i X inming2,H an H uif ang3 (1School of M ater ials Science and Eng ineering,N or thwestern Po ly technical U niversity,Xi.an710072;2Inst itut e o f Gr een Chemical Engineer ing,Z ho ng kai U niver sity of A gr iculture and T echnolog y,Guangzhou510225;3H ongchang A dhensive P roduct Co.L td,Guangzho u510800)Abstract H ydrog el for contact lens w as synthesized by copolym erization of NVP,H EM A and KH570,and the mechanical properties o f the copo lymer hy drog el w as studied as w ell.The results show ed that refraction degr ee o f the hydrog el w as1151,and its transparence w as o ver 99%.KH570co uld improve the material.s draw intensity no tably,w hile the increase of NVP content decreased its draw intensity.Keywords hydrog el,co ntact lens,KH570,N vinylpyrro lidone,hydrox yethylm ethacry late角膜接触透镜又称隐形眼镜,具有矫正视力、治疗和美容等作用[1]。
目前,角膜接触镜的制造材料,正朝高亲水性、高透氧性方向发展[2]。
由于普遍研究的H EM A与NVP共聚物水凝胶材料的透氧性与其含水量成正比,但是,提高材料的含水率导致材料的机械强度下降,因此,本文试图通过在H EMA与NVP共聚物水凝胶材料中引进高透氧性的有机硅组分,对普通接触镜材料进行改性和优化[3~6]。
1实验部分111药品及仪器N乙烯基吡咯烷酮(NVP),德国BASF公司,使用前经减压蒸馏提纯,收集01097M Pa下122e 馏分;C(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷,牌号KH570,分析纯,日本信越化学工业株式会社;甲基丙烯酸B羟己酯(H EMA),偶氮二异丁腈(AIBN),N,N.亚甲基双丙烯酰胺(NM BA),氮气,氯化钠、乙醇、丙酮、四氯化碳,均为化学纯。
FA2104电子天平,C86型电热恒温水浴锅; 951型精密磁力搅拌器,CS1012型电热鼓风干燥箱,5566型台式电子万能实验机,721型分光收稿日期20050120。
基金项目国家自然科学基金(No129976007)和广东省自然科学基金(No1990129)资助项目。
第一作者简介蔡立彬(1967)),男,副教授。
联系人黎新明。
E mail lixinming@sina1com。
#399#2005年第24卷第4期光度计,WYA2WAJ型阿贝折光仪,VECTOR 33型傅里叶变换红外谱仪,SDT2960型差热热重连用分析仪。
112水凝胶接触镜材料的合成在烧杯中,按一定比例,将引发剂和交联剂完全溶于NVP中,加入H EM A、KH570并用磁力搅拌器搅拌30min,使各组分混合均匀。
将配好的单体混合物过滤,将所得滤液用滴管滴加到已处理好的模具中,通入氮气,密封后置于80e的恒温水浴锅中反应16h,反应完全后脱模,浸泡于蒸馏水中,得到水凝胶。
113材料拉伸强度的测试材料在溶胀平衡后,用C型裁刀将水凝胶裁成哑铃形,在25e,拉伸速度为100mm/min的条件下,用电子拉力测试机测量其拉伸强度及伸长率。
2结果与讨论211材料外观实验测定有机硅改性PVP水凝胶接触透镜材料的折光度在1151左右,上下偏差不超过011,在透光波长400~800nm,所得水凝胶软接触透镜材料的透光率达99%以上。
212反应温度的影响温度对自由基共聚反应过程的影响很显著,一般自由基聚合的总活化能为85kJ/mol,温度每升高10e,反应速率将提高215倍左右。
以NVP B H EMA B KH570=10B70B20(质量比,下同)、引发剂、交联剂用量为011%(质量分数,下同)为反应体系,反应温度对共聚过程的影响见表1。
由表可知NVP H EM A KH570共聚反应温度选择80e最佳。
表1温度对NVP HEMA KH570共聚过程的影响温度(e)反应现象6010h过后仍未有固体共聚物生成,反应体系变黄,有低相对分子质量的PVP生成70反应过程较慢,需连续反应40h以上才能得到所需的固体高聚物,在水中溶胀时,有较多溶出物801h左右即有固体共聚物生成,体系黏度增大较快,12h后基本反应完全,所得产物大都无色透明90反应较快,半小时即有产物生成,但最终产物不均匀,容易产生白色斑点100反应太剧烈,得到产物不均匀,容易产生海绵状白色斑点213NVP对材料拉伸强度的影响保持KH570质量分数、交联剂011%、引发剂011%用量不变的条件下,NV P用量对水凝胶接触透镜材料拉伸强度的影响如图1所示。
图1N V P用量对材料拉伸强度的影响由图1可以看出随着NVP用量的增多,水凝胶材料的拉伸强度降低,主要原因是单体NVP是亲水性单体,其含量增多,材料吸水后的含水量增大,使材料的拉伸性能降低。
另外,由于KH570和H EM A的支链较长,共聚时相互缠绕,材料拉伸强度较高,而NVP的侧基为五元环,它的引入使H EM A和KH570的交联程度降低,降低了共聚水凝胶材料的拉伸性能。
214KH570对材料拉伸性能的影响保持NVP质量分数为10%、交联剂011%、引发剂011%用量不变的条件下,KH570用量对水凝胶接触透镜材料拉伸强度的影响如图2所示。
图2KH570用量对材料拉伸强度的影响由图2可以看出随着KH570用量的增多,水凝胶的拉伸强度增大,原因是单体KH570是疏水性单体,其含量增多,材料平衡含水量减小,使材料的拉伸性能提高。
另外,由于KH570支链较长,属较柔软的单体,共聚时相互缠绕,材料受力时不易形#400#化工进展2005年第24卷成小的离解纹和剪切带,提高了共聚水凝胶材料的拉伸性能。
但是当KH570用量超过10%以后,拉伸强度上升幅度略有下降,可能的原因是:随着其用量的增加,材料的交联程度增大,从而使得拉伸强度上升;另一方面,KH570是较软的单体,在一定程度上对材料起内增塑作用,当其含量达到一定比例的时候,这种内增塑作用超过交联作用,最终导致拉伸强度的上升幅度比低含量的小一些。
215 红外光谱分析将反应前的单体混合物及反应后的聚合物产品,用傅里叶变换红外谱仪扫描,扫描范围是400~4000cm -1,扫描次数为32,分辨率为4cm -1。
红外光谱图见图3,下面的曲线是反应前的单体混合物谱图,上面的曲线是反应后产品的谱图。
从图可以看出,聚合后的产物在1890~2317cm -1范围内的峰均消失,且1550~480cm -1间的峰明显减少;得到的聚合物谱图中偶氮基的吸收谱带(1544cm -1)已经消失,说明共聚材料中的引发剂反应完全。
另外3435cm -1处为O )H 键的伸缩振动,1723cm -1处为C O 的伸缩振动,1656cm -1处为C C 键的伸缩振动,1278处为C )N 键的伸缩振动。
由以上分析可知,聚合产物中仍然含有未反应的单体单元,故单体尚有残余。
216 差热分析将制出的水凝胶样品吸水溶胀平衡后,用SDT 2960型DSC T GA 联用仪进行差热分析,结果如图4所示(单体配比为质量比)。
由图4可知,对于NVP 与H EM A 共聚物水凝胶,图中150e 以下的吸热峰是由凝胶中结合的水分引起的,200e 以上吸热曲线变化平缓,没有明显的玻璃化转变温度,说明实验所得到的聚合物是均匀的共聚物,而非各种单体聚合后的简单混合。
对于NVP 、H EM A 以及KH 570共聚物水凝胶,随KH 570含量增大,在370e 附近出现弱吸收峰,出现不太明显的玻璃化转变温度,说明产物中出现少量均聚物。
出现这种现象的原因,在于各单体的竟聚率差异较大。
3 结 论(1)采用本体聚合法制备NVP H EMA KH 570共聚水凝胶接触透镜材料,通过对实验产品进行红外光谱和差热分析,结果表明所得到的聚合物材料是单体共聚物,而不是单体均聚物的简单混合;反应中引发剂偶氮二异丁氰反应完全,但聚合产物中尚有单体残余。
(2)最佳的反应温度为80e ,水凝胶材料的拉伸性能随NV P 用量的增加而降低,随KH 570用量的增加而增大;将KH 570引入H EM A NVP 共聚体系中,能明显提高材料的拉伸强度。
(3)有机硅大分子聚二亚甲基硅氧烷改性水凝胶软接触透镜材料在国外已有研究,但将丙烯酰胺侧链含有硅氧烷的KH 570用于PVP 水凝胶材料的制备,以对软接触透镜材料进行改性和优化,在国内目前尚处探索阶段。
