刺激响应型高分子水凝胶
2021-11-30冯俊玮
皮革制作与环保科技 2021年7期
冯俊玮
(嘉兴学院,浙江 嘉兴 314033)
水凝胶是以水为分散介质的凝胶。具有网络交联结构的水溶性聚合物是将一部分疏水性基团和亲水性残基引入交联聚合物中,将亲水性残基与水分子结合,连接网络中的水分子,而疏水性残基则随水膨胀。响应性水凝胶是一种新型水凝胶,它能对外界刺激做出相应的改变,即凝胶在受到某种外界物理或化学条件的刺激时,会膨胀、收缩、降解或由凝胶转化为溶胶。
根据外界条件变化的刺激不同,水凝胶主要分为刺激响应型水凝胶和非响应型水凝胶。一旦外界环境,温度、湿度、pH值、溶剂、电场与磁场、光强弱等微小变化发生,刺激响应型水凝胶就会发生变化,其三维网络结构就会根据条件变得膨胀或者收缩,或者呈现出密相稀相之间的过渡状态。当外界条件刺激消失,刺激响应型水凝胶就会恢复到能量较小的稳定状态。
1 刺激响应型水凝胶的分类
刺激响应型水凝胶的分类标准主要有以下几个方面:性质、来源、聚合物的交联类型、触发相变的外部刺激和水凝胶的颗粒尺寸大小。根据这几方面,刺激响应型水凝胶的类型不同[1]。
1.1 水凝胶的性质
形成刺激响应水凝胶的聚合物可以是天然的或合成的。天然聚合物是指天然形成的,诸如壳聚糖、海藻酸盐等,天然聚合物毒性低、生物相容性好,也因此被称为“绿色智能聚合物”。化学合成聚合物是通过人工化学方法处理的,主要有N-烷基丙烯酰胺、N-乙烯基烷基酰胺、甲基丙烯酸N,N’-二烷基氨基乙酯等聚合物。……
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