第３１卷第５期 Ｖｏ１．３１ Ｎｏ．５ 周口师范学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｚｈｏｕｋｏｕ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ２０１４年９月 Ｓｅｐ．２０１４
聚甲基丙烯酸水凝胶的制备研究
孟立山 ，李书静 ，姚新建
（１．周口师范学院化学化工学院，河南周口４６６００１；
２．周口市安全生产应急救援指挥中心，河南周口４６６０００）
摘 要：以甲基丙烯酸为原料，Ｎ，Ｎ’｜亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸钾为引发剂，自由基引发聚合制备 聚甲基丙烯酸水凝胶，研究了聚甲基丙烯酸水凝胶的溶胀率、保水率，讨论了交联剂、引发剂的用量以及ｐＨ、 盐溶液浓度对溶胀性能的影响．实验结果表明：当合成温度为７Ｏ℃时，ｐＨ一８，盐溶液浓度为０，交联剂、引发 剂用量分别为反应物质量的０．６ ，１．０ ，制备出来的水凝胶的溶胀性能最好． 关键词：聚甲基丙烯酸；溶胀率；水凝胶 中图分类号：ＴＱ４２７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—９４７６（２０１４）０５—００７３—０３
水凝胶可以定义为介于固体与液体之间，在水
中溶胀并保持大量水分而又不溶解的三维网络或
互穿网络的聚合物ｌ＿１］．智能水凝胶表现在对ｐＨ、
温度、光、溶剂组成、离子强度、压力电场等外界环
境反应敏感 ］，在药物控释、记忆原件开关、化工
分离、生物工程等领域具有良好的应用与发展前
景 ．所以，智能水凝胶的研究备受人们的关注．
笔者以甲基丙烯酸为原料，研究了它在不同的
ｐＨ、离子浓度以及交联剂、引发剂用量影响下的相
关性质．
１ 实验部分
１．１仪器与试剂
甲基丙烯酸（化学纯，国药集团化学试剂有限 公司，经减压蒸馏处理）；过硫酸钾（分析纯，天津市
福晨化学试剂，经重结晶处理）；Ｎ，ＮＬ亚甲基双丙
烯酰胺（化学纯，上海展云化工有限公司）；ＨＨ—
Ｓ６恒温水浴锅（巩义市予华仪器有限责任公司）；
ＡＬ电子天平（梅特勒一托利多仪器上海有限公
司）；恒温磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公
*实用文库汇编之水凝胶制备*
方案1：壳聚糖水凝胶
工艺流程
壳聚糖（脱乙酰度为90%，相对分子量为100000~300000）溶解于乙酸中，配制成质量分数为1%的壳聚糖溶液。然后，称取10g过硫酸铵溶解于200ml水中，搅拌，缓慢加入到壳聚糖溶液中。反应10min，加入34ml丙烯酸搅拌混匀。称取5g N，N-亚甲基双丙烯酰胺加入到混合溶液中，搅拌使其溶解。最后，将上述混合溶液用保鲜膜密封后至于气浴恒温震荡60℃，3h。
实验药品
壳聚糖，乙酸，过硫酸铵，丙烯酸，NN-亚甲基双丙烯酰胺
实验仪器
烧杯250ml、玻璃棒、磁力搅拌器、天平、量筒
方案2：海藻酸钠水凝胶
工艺流程
直接滴加法：海藻酸钠水溶液中滴加CaCl2，
实验药品
海藻酸钠、CaCl2、CuSO4
实验仪器
烧杯250ml、玻璃棒、磁力搅拌器、天平、量筒
注：可加色素做成多种颜色。
第1篇
一、实验目的
1. 了解水凝胶的基本原理和制备方法。
2. 掌握水凝胶的制备过程，提高实验操作技能。
3. 探究不同制备条件对水凝胶性能的影响。
二、实验原理
水凝胶是一种具有三维网络结构的亲水高分子材料，具有良好的生物相容性、生物降解性和力学性能。水凝胶的制备方法主要有物理交联法和化学交联法。本实验采用化学交联法，利用交联剂使单体发生聚合反应，形成水凝胶。
三、实验材料与仪器
1. 实验材料：聚乙烯醇（PVA）、交联剂（NaOH）、NaCl、蒸馏水等。
2. 实验仪器：电子天平、烧杯、磁力搅拌器、水浴锅、玻璃棒、滴定管、移液管等。
四、实验步骤
1. 准备溶液：称取一定量的PVA，加入适量的蒸馏水，在磁力搅拌器上加热溶解，得到PVA溶液。
2. 配制交联剂：称取适量的NaOH，加入适量的蒸馏水，得到NaOH溶液。
3. 混合溶液：将PVA溶液与NaOH溶液按一定比例混合，搅拌均匀。
4. 添加NaCl：在混合溶液中加入一定量的NaCl，搅拌均匀。
5. 制备水凝胶：将混合溶液倒入烧杯中，放入水浴锅中加热，观察溶液的变化。当溶液出现凝胶状时，停止加热。
6. 冷却：将水凝胶取出，放入冷水中冷却，使其凝固。
7. 切割：将水凝胶切割成一定大小的块状，进行性能测试。
五、实验结果与分析 1. 不同PVA浓度对水凝胶性能的影响：实验结果表明，随着PVA浓度的增加，水凝胶的溶胀率和力学性能逐渐提高，但水凝胶的透明度逐渐降低。
2. 不同交联剂浓度对水凝胶性能的影响：实验结果表明，随着交联剂浓度的增加，水凝胶的溶胀率和力学性能逐渐提高，但交联剂浓度过高会导致水凝胶的力学性能下降。
3. 不同NaCl浓度对水凝胶性能的影响：实验结果表明，随着NaCl浓度的增加，水凝胶的溶胀率和力学性能逐渐降低，但水凝胶的透明度逐渐提高。
六、实验结论
1. 通过化学交联法成功制备了水凝胶，并对其性能进行了测试。
2. 实验结果表明，PVA浓度、交联剂浓度和NaCl浓度对水凝胶的性能有显著影响。
第４０卷第１０期
２０１２年５月 广州化工
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．１０
Ｍａｖ．２０１２
水凝胶的制备及应用研究木
顾雪梅，安燕，殷雅婷，张玉星
（贵州大学化学与化工学院，贵州 贵阳５５０００３）
摘 要：水凝胶是一种具有三维网络结构的新型功能高分子材料，以其含水量高、溶胀快、具有良好的生物相容性、对外界刺激
具有良好的响应性等被广泛应用于很多领域，具有广阔的应用和发展前景。本文重点介绍了近年来水凝胶的制备方法，同时综合介
绍了水凝胶在医药、工农业等领域的应用，并对其未来的发展进行了展望。
关键词：水凝胶；高分子聚合物；制备；应用
中图分类号：０６４８．１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—９６７７（２０１２）１０—００１１—０４
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｌ
ＧＵ Ｘｕｅ—ｍｅｉ，ＡＮ Ｙａｈ，ＹＩＮ Ｙａ—ｔｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ—ｘｉｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ Ｇｕｉｚｈｏｕ５５０００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｙｄｒｏｇｅｌ ｗａｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｎｅｗ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｐｏｌｙｍｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｗｉｔｈ
ｇｏｏｄ ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｆｏｒｅｉｇｎ ｓｔｉｍｕｌａｔｅｓ，ｗａｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｍｅｄｉｃｉｎｅ，
ｅｔｃ．Ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｌ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｎｄ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕ。
