新型互穿网络超大孔水凝胶的制备、性能及表征
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Ｉ Ｎｈ ｄｏ ｅ ，简称 Ｓ Ｉ ｓ。采用Ｄ Ｃ、 ＴＩ 和Ｓ Ｍ等 Ｐ ｙ ｒｇ ｌ ｓ ＰＨ ） Ｓ Ｆ－ Ｒ Ｅ 分析技术对 所得水 凝胶进行 了表 征， 并研究 了水凝胶 的 溶胀行 为和 凝胶 强度 。
２ ，最后 在 ６ ℃的烘箱 中干燥 １ｈ使其干燥完 全。 ｄ ０ ２ 制备 过程 如式 Ｉ 所示 。
这一特 性拓 宽 了水凝胶在药 物载体［ １传 感器 【 方面 ２、 ， ３ ４ 】 等 的应用 。又 因为其 多孔 ，与传统 水凝胶相 比，超大孔 水 凝胶 的强度 大大 降低 ，第一代超大孔 水凝胶（Ｐ ） Ｓ Ｈｓ 溶胀 后的低强度 影响 了其应 用【。大 量研 究表 明，将互穿 网 ５ 】 络（ 引入水 凝胶 的结构 中是提 高水凝 胶 的机 械 强度 的最有 效方法之 一 们 制 备 ＩＮ的方法 主要有两步 法 。 Ｐ
公司） ；偶氮而异 丁腈 （ Ｂ ＡＩ Ｎ，Ｃ ，上海试 四赫 维化 工 Ｐ
有 限公司 ） ；过硫 酸铵（ Ｐ ，Ａ Ａ Ｓ Ｒ，广东省汕头市 西陇化 工厂） ；四甲基 乙二胺（ Ｅ Ｄ， Ｔ ＭＥ 上海 国药集 团化 学试 剂 有 限 公司） ｌｒｎｃ １ ７Ｐ １ ７ ＡＳ ，美 国） ：Ｐｕｏ ｉ Ｆ ２ （Ｆ ２ ，Ｂ Ｆ ：碳 酸 氢 钠（ Ｒ，广东 省汕头市 西陇化工厂） Ａ ；无水 乙醇（ Ｒ， Ａ 广 东省汕头 市西陇化 工厂） 。 ２２ 水凝胶 的制 备 ． ２２１ 互 穿网络水凝 胶 的制备 ．． （ ）基体 溶液 的配制 ：将 ｌ １ ｇ丙烯酸和 ３ ｇ丙烯酰 胺溶 于 ８ 蒸馏水 中 ， ｍｌ 配成 ５ ％的基体溶液 ； 基体溶 ０ 往 液 中加入一 定量 的 Ｋ ＯＨ 溶液 ，将基 体溶液 的 ｐ Ｈ值 调
烷酮为预 聚体 ，利用新型 两步聚合 法和发 泡技术 ，制备 了聚（ 丙烯 酸． 丙烯酰 胺） 乙烯基 吡咯烷 酮 互穿 网络超 ， 聚 大孔 水凝 胶 ．采 用 差示 扫描 量 热 法（ Ｃ 、 红 外光 谱 ＤＳ ）Fra bibliotek２ 实验
２１ 实验药 品 ．
丙烯 酸 （ Ａ，Ｃ ，上海 国药集 团化 学试 剂有 限公 Ａ Ｐ
甲基双丙烯 酰胺（ ｉ，Ｃ ，上海 国药集 团化学试剂有 限 Ｂｓ Ｐ
步法是 制备 ＩＮ 的有效 方法之 一． Ｐ 关键词 ： 互 穿 网络超 大孔水凝 胶 ：新 型分步 法 ；发 泡 技术 ；溶胀 行为；凝胶 强度
中图分类号 ： Ｔ ３ ６６ Ｑ １． 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ： １０ ．７ １２ ０ ） ０ １ ３ （０ ７增刊．９ ４０ ９ １ ６．４
具有优 良的生理 惰性 、生物相 容性和 良好 的综 合性 能， 被广泛应 用于 生物 医药领域【． 。 文利用 一种新型 分 １ 本 引 步法 ，将 聚 乙烯基 吡咯烷 酮 网络 引入 聚（ 丙烯 酸． 丙烯 酰 胺） 基体 网络 中，制备 了新型 的聚（ 丙烯酸． 丙烯酰胺） ， 聚 乙烯 基 吡 咯 烷 酮 互 穿 网络 超 大 孔 水 凝 胶 （ｕ ｅｐ ｒｕ Ｓ ｐ ｒｏｏ ｓ
司） ；丙烯 酰胺（ Ｍ ，Ａ Ａ Ｒ，广东省 汕头市西陇化 工厂） ；
乙烯基吡咯烷酮（ ＶＰ ｌ ａ Ｎ ，Ｆｕ ，进 口） ｋ ，经减 压蒸馏提纯 ， 在 ６Ｐ Ｋ ａ下 提取 ｌＪ 时的馏 份 ；聚 乙烯基 吡咯烷 酮 ４℃ Ｄ
Ｋ ３ （Ｖ ，上海 国药集 团化学试剂有 限公司） Ｎ’ ．０Ｐ Ｐ ；Ｎ， 亚
的 ０５ 、Ａ Ｓ溶液 （ ．％） Ｐ 基体 的 １ ％） Ｅ Ｄ溶 液（ 体 ． 、Ｔ ＭＥ ５ 基
（ 也称 分步法） 同步 法和胶 乳聚合法 等【】 、 ¨。
聚 乙烯 基吡 咯烷 酮（Ｖ ）作为一 种常 见 的水凝 胶， ＰＰ
的 １ ％） Ｆ ２ ． 、Ｐ １７溶液（ ５ 聚合物 总量的 ｌ ，搅 拌均匀 ； ％） 片刻之 后加入 Ｎａ Ｃ ３ 浊液（ Ｈ Ｏ悬 聚合物 总量的 ｌ ％） ５ ，聚 合迅速 发生 ，在很 短时 间 内即可完成 。把冷 却到室温 的 样 品剪成 大小为 Ｉｍ ｃ 的立 方体 小块 ，用无水 乙醇脱水
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助
能
财
料
２０ 年增 （ ） ０７ 刊 ３ 卷 ８
新型 互 穿网络超 大孑 水凝胶 的制备 、性 能及表征木 Ｌ
敖海勇，吴季怀，黄妙 良，林建明
（ 华侨大 学 材料物理 化学研究所 ，福建 泉 州 ３ ２ ２ ） ６０ １ 摘 要： 以 丙烯 酸、 丙烯 酰胺 为基体 ，以 乙烯基 吡 咯
节 到 ５ 。
１ 引 言
超 大孔 水 凝胶 是近 十 年发展 起 来 的一类 快速 响应
性水凝胶 。与传 统水凝胶 相比，超大孔 水凝胶 具有相互
连通 的孔 结构 ， 能够在 毛细管力 的作用 下通过 孔结构迅
速 吸水 ，溶胀 过程能在几 分钟甚至 ｌ ｎ之 内完 成【。 ｍｉ 】 】
ｆ － 和 ｉｒｍ） 扫描 电镜 （Ｅ 等分 析技 术对 所得 水凝 胶 进 ＇ Ｓ Ｍ） 行 了表征 ，并研 究 了水凝胶 的溶胀行 为和凝 胶 强度 ．实
验 结果表 明：该 水凝 胶具有相 互连通 的孔 结构 ，溶胀行 为在几分钟 内即可 完成 ； 以新型 两步法制 备 的互穿 网络
结构（ Ｎ ， 大大提 高 了超 大孔水凝胶 的强度 ，新型 两 Ｉ ） Ｐ
（ ）ｏｉｏＰ Ｐ的制 备：将适量 的 Ｎ ２ ｌ ．Ｖ ｇ ＶＰ溶于水 中 ， 配成 ５ ％的溶液 ；加入 适量 的 Ａ Ｂ ０ Ｉ Ｎ，在 ７ ℃的环境 下 ０ 聚合 ４ ｒｉ，溶 液变成粘稠 状的 ｏｉｏＰ 。 ０ ｎ ａ ｌ ．ＶＰ ｇ （ ） 穿网络超 大孔水凝 胶 的制备 ：将 ｏｉｏＰ Ｐ ３ 互 ｌ ．Ｖ ｇ 与基体溶 液混合 ， 搅拌 均匀 ； 次加 入 Ｂ ｓ 依 ｉ 溶液（ 反应 物
２ ，最后 在 ６ ℃的烘箱 中干燥 １ｈ使其干燥完 全。 ｄ ０ ２ 制备 过程 如式 Ｉ 所示 。
这一特 性拓 宽 了水凝胶在药 物载体［ １传 感器 【 方面 ２、 ， ３ ４ 】 等 的应用 。又 因为其 多孔 ，与传统 水凝胶相 比，超大孔 水 凝胶 的强度 大大 降低 ，第一代超大孔 水凝胶（Ｐ ） Ｓ Ｈｓ 溶胀 后的低强度 影响 了其应 用【。大 量研 究表 明，将互穿 网 ５ 】 络（ 引入水 凝胶 的结构 中是提 高水凝 胶 的机 械 强度 的最有 效方法之 一 们 制 备 ＩＮ的方法 主要有两步 法 。 Ｐ
公司） ；偶氮而异 丁腈 （ Ｂ ＡＩ Ｎ，Ｃ ，上海试 四赫 维化 工 Ｐ
有 限公司 ） ；过硫 酸铵（ Ｐ ，Ａ Ａ Ｓ Ｒ，广东省汕头市 西陇化 工厂） ；四甲基 乙二胺（ Ｅ Ｄ， Ｔ ＭＥ 上海 国药集 团化 学试 剂 有 限 公司） ｌｒｎｃ １ ７Ｐ １ ７ ＡＳ ，美 国） ：Ｐｕｏ ｉ Ｆ ２ （Ｆ ２ ，Ｂ Ｆ ：碳 酸 氢 钠（ Ｒ，广东 省汕头市 西陇化工厂） Ａ ；无水 乙醇（ Ｒ， Ａ 广 东省汕头 市西陇化 工厂） 。 ２２ 水凝胶 的制 备 ． ２２１ 互 穿网络水凝 胶 的制备 ．． （ ）基体 溶液 的配制 ：将 ｌ １ ｇ丙烯酸和 ３ ｇ丙烯酰 胺溶 于 ８ 蒸馏水 中 ， ｍｌ 配成 ５ ％的基体溶液 ； 基体溶 ０ 往 液 中加入一 定量 的 Ｋ ＯＨ 溶液 ，将基 体溶液 的 ｐ Ｈ值 调
烷酮为预 聚体 ，利用新型 两步聚合 法和发 泡技术 ，制备 了聚（ 丙烯 酸． 丙烯酰 胺） 乙烯基 吡咯烷 酮 互穿 网络超 ， 聚 大孔 水凝 胶 ．采 用 差示 扫描 量 热 法（ Ｃ 、 红 外光 谱 ＤＳ ）Fra bibliotek２ 实验
２１ 实验药 品 ．
丙烯 酸 （ Ａ，Ｃ ，上海 国药集 团化 学试 剂有 限公 Ａ Ｐ
甲基双丙烯 酰胺（ ｉ，Ｃ ，上海 国药集 团化学试剂有 限 Ｂｓ Ｐ
步法是 制备 ＩＮ 的有效 方法之 一． Ｐ 关键词 ： 互 穿 网络超 大孔水凝 胶 ：新 型分步 法 ；发 泡 技术 ；溶胀 行为；凝胶 强度
中图分类号 ： Ｔ ３ ６６ Ｑ １． 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ： １０ ．７ １２ ０ ） ０ １ ３ （０ ７增刊．９ ４０ ９ １ ６．４
具有优 良的生理 惰性 、生物相 容性和 良好 的综 合性 能， 被广泛应 用于 生物 医药领域【． 。 文利用 一种新型 分 １ 本 引 步法 ，将 聚 乙烯基 吡咯烷 酮 网络 引入 聚（ 丙烯 酸． 丙烯 酰 胺） 基体 网络 中，制备 了新型 的聚（ 丙烯酸． 丙烯酰胺） ， 聚 乙烯 基 吡 咯 烷 酮 互 穿 网络 超 大 孔 水 凝 胶 （ｕ ｅｐ ｒｕ Ｓ ｐ ｒｏｏ ｓ
司） ；丙烯 酰胺（ Ｍ ，Ａ Ａ Ｒ，广东省 汕头市西陇化 工厂） ；
乙烯基吡咯烷酮（ ＶＰ ｌ ａ Ｎ ，Ｆｕ ，进 口） ｋ ，经减 压蒸馏提纯 ， 在 ６Ｐ Ｋ ａ下 提取 ｌＪ 时的馏 份 ；聚 乙烯基 吡咯烷 酮 ４℃ Ｄ
Ｋ ３ （Ｖ ，上海 国药集 团化学试剂有 限公司） Ｎ’ ．０Ｐ Ｐ ；Ｎ， 亚
的 ０５ 、Ａ Ｓ溶液 （ ．％） Ｐ 基体 的 １ ％） Ｅ Ｄ溶 液（ 体 ． 、Ｔ ＭＥ ５ 基
（ 也称 分步法） 同步 法和胶 乳聚合法 等【】 、 ¨。
聚 乙烯 基吡 咯烷 酮（Ｖ ）作为一 种常 见 的水凝 胶， ＰＰ
的 １ ％） Ｆ ２ ． 、Ｐ １７溶液（ ５ 聚合物 总量的 ｌ ，搅 拌均匀 ； ％） 片刻之 后加入 Ｎａ Ｃ ３ 浊液（ Ｈ Ｏ悬 聚合物 总量的 ｌ ％） ５ ，聚 合迅速 发生 ，在很 短时 间 内即可完成 。把冷 却到室温 的 样 品剪成 大小为 Ｉｍ ｃ 的立 方体 小块 ，用无水 乙醇脱水
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助
能
财
料
２０ 年增 （ ） ０７ 刊 ３ 卷 ８
新型 互 穿网络超 大孑 水凝胶 的制备 、性 能及表征木 Ｌ
敖海勇，吴季怀，黄妙 良，林建明
（ 华侨大 学 材料物理 化学研究所 ，福建 泉 州 ３ ２ ２ ） ６０ １ 摘 要： 以 丙烯 酸、 丙烯 酰胺 为基体 ，以 乙烯基 吡 咯
节 到 ５ 。
１ 引 言
超 大孔 水 凝胶 是近 十 年发展 起 来 的一类 快速 响应
性水凝胶 。与传 统水凝胶 相比，超大孔 水凝胶 具有相互
连通 的孔 结构 ， 能够在 毛细管力 的作用 下通过 孔结构迅
速 吸水 ，溶胀 过程能在几 分钟甚至 ｌ ｎ之 内完 成【。 ｍｉ 】 】
ｆ － 和 ｉｒｍ） 扫描 电镜 （Ｅ 等分 析技 术对 所得 水凝 胶 进 ＇ Ｓ Ｍ） 行 了表征 ，并研 究 了水凝胶 的溶胀行 为和凝 胶 强度 ．实
验 结果表 明：该 水凝 胶具有相 互连通 的孔 结构 ，溶胀行 为在几分钟 内即可 完成 ； 以新型 两步法制 备 的互穿 网络
结构（ Ｎ ， 大大提 高 了超 大孔水凝胶 的强度 ，新型 两 Ｉ ） Ｐ
（ ）ｏｉｏＰ Ｐ的制 备：将适量 的 Ｎ ２ ｌ ．Ｖ ｇ ＶＰ溶于水 中 ， 配成 ５ ％的溶液 ；加入 适量 的 Ａ Ｂ ０ Ｉ Ｎ，在 ７ ℃的环境 下 ０ 聚合 ４ ｒｉ，溶 液变成粘稠 状的 ｏｉｏＰ 。 ０ ｎ ａ ｌ ．ＶＰ ｇ （ ） 穿网络超 大孔水凝 胶 的制备 ：将 ｏｉｏＰ Ｐ ３ 互 ｌ ．Ｖ ｇ 与基体溶 液混合 ， 搅拌 均匀 ； 次加 入 Ｂ ｓ 依 ｉ 溶液（ 反应 物
