(包头钢铁职业技术学院,内蒙古包头,014010)

1 引言

聚合物凝胶是聚合物分子经过共价键交联或是物理交联形成的网状结构的聚合物材料。物理交联形成聚合物凝胶的机理主要是基于超分子化学，既通过非共价键作用形成配合物。这些非共价键作用包括偶极-偶极相互作用、离子键、氢键、π-π堆积或是上述几个作用的结合。这种物理交联形成的聚合物凝胶的性质非常广泛，尤其是当这种作用受动态平衡控制的时候。例如，阴阳离子相互作用所形成的键能为350 kJ·mol-1。因此常利用这种形式的相互作用来制备超分子聚合物凝胶，如钙-硅藻酸盐凝胶、吉兰糖胶和壳聚糖聚电解质配合物。虽然这种作用能形成机械强度高的凝胶，但是由于这种作用含有较高的动力学不稳定性导致此类凝胶中的交联也是动态的。由于这种特点使得此类凝胶具有一些有趣的性质，如一定的自我修复能力，凝胶的转化受到温度、pH值和超声的影响等。

经由以金属离子为客体，有机配体为主体的超分子交联所形成的凝胶主要依据平衡态。此类凝胶只有当主体-客体配合物达到平衡时才能形成。此类凝胶中金属配合物的键能和共价键一样高。虽然这些凝胶具有很高的热力学稳定性，但是其中的金属配位键却具有相当高的动力学不稳定性。这种热力学稳定性和动力学不稳定性的特点使得金属配位键成为最具吸引力的经由物理交联形成聚合物凝胶，既金属超分子聚合物凝胶(MSPGs)[1]。……