水凝胶的表征

2.4.2 水凝胶的表征

2.4.2.1 红外光谱测定

将冻干后的半纤维素基水凝胶聚合物样品与光谱级KBr 粉末混合研磨后压片，在红外光谱仪Nexus 470 (Thermo Nicolet, 美国)上进行测定。

2.4.2.2 交联度（CD）的测定

称取一定量冻干后的半纤维素基聚合物样品，用滤纸包好放入索氏抽提器中，以四氢呋喃为溶剂，回流状态下抽提16h 后过滤、干燥，得到的固体物进行称量。交联度计算公式如下：CD(%)＝100×Wt/Wo

式中，Wt(g)为抽提干燥后得到的固体物质量；Wo为抽提前半纤维素基聚合物样品的质量。

2.4.2.3 LCST 的测定

采用差示扫描量热仪Q200（TA，美国）进行测定。称取5-10mg 在室温下达到平衡溶胀的水凝胶样品，以5°C/min 的升温速率进行测试，测试的温度范围为0°C- 45°C 。

2.4.2.4 水凝胶内部形貌观察

将达到平衡溶胀的水凝胶样品，置于-50°C 的冻干机中真空冷冻干燥24 小时。所得样品经在液氮中冷冻脆断后喷金制样，然后将样品置于扫描电子显微镜SEM（型号分别为S-3700N，Hitachi，日本以及EVO 18，Zeiss，德国）中，在加速电压10kV 下进行观察。2.4.2.4 水凝胶在不同温度下的平衡溶胀率

采用重量法测定水凝胶在在不同温度(22°C、25°C、28°C、32°C、37°C)下浸泡后的平衡溶胀率（SRmax）。具体操作如下：将干燥好的水凝胶样品浸泡于去离子水中，48 小时后取出样品，用滤纸擦去样品表面的水，称重，记录。

(%)100

SR（%）= Wt-W/ W0 ×100

式中，Wo为溶胀前干胶的质量，g；Wt为溶胀后水凝胶的质量，g。

2.4.2.5 溶胀动力学的研究

采用重量法测定水凝胶在室温下浸泡不同时间后的溶胀率(SR)。将干燥的水凝胶样品浸泡于去离子水中，每隔一定时间，取出样品，用滤纸擦去样品表面的水，称重，记录。

SR(%)= Wt-Wo/ W0 ×100

式中，Wo为溶胀前干胶的质量，g；Wt为溶胀后水凝胶的质量，g。

2.4.2.6 消溶胀动力学的研究

将室温或不同温度下溶胀至平衡的水凝胶转移到40°C 的去离子水中，每隔一定时间取出水凝胶并称重。则水凝胶中水的保留率WR 可表示为：

WR(%) = Wt-Wo/We-W0×100

式中：We 为水凝胶达到平衡溶胀时的质量，g。

温度和pH双重敏感性水凝胶的制备及表征_凌有道

第25卷第6期2008年6月精细化工 FI NE C H E M I CAL S Vo.l25,No.6 J une2008 功能材料 温度和p H双重敏感性水凝胶的制备及表征* 凌有道1,2,吕满庚1* (中国科学院广州化学研究所,广东广州510650;2.中国科学院研究生院,北京100039) 摘要:在5种不同温度下聚合交联,制备了一系列温度和p H双重敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-衣康酸)水凝胶。实验发现,15、25e得到的凝胶是透明的,45、55e得到的凝胶是白色不透明的,而在相转变温度附近(35 e)得到的凝胶则是半透明的。FT IR测定表明,它们具有相似的化学组成和结构。SE M观察证实,它们具有不 同的表面形态。测定了不同温度和p H下达到平衡时水凝胶的溶胀比,考察了水凝胶在水和强酸性溶液中的去溶胀动力学。结果表明,与15e或25e制备的水凝胶相比,45e和55e制备的水凝胶的性能有显著提高: (1)溶胀比大为增加。15e或25e制备的水凝胶在25e时溶胀比分别为6513和6811,而45e和55e制备 的水凝胶此时溶胀比分别高达10517和11011;(2)45e和55e制备的水凝胶在极端环境下对温度的变化仍具有较快的响应速率。例如在温度为60e,p H=1167的强酸条件下,45e和55e制备的水凝胶在60m in内皆可失去95%的水,而15e或25e制备的水凝胶在120m i n内只能失去42%左右的水。 关键词:N-异丙基丙烯酰胺;衣康酸;水凝胶;温度敏感性;p H敏感性;功能材料 中图分类号:TQ326.4文献标识码:A文章编号:1003-5214(2008)06-0545-06 Preparati on and Characterizati on of Te m perature and p H D ual R esponsive Hydrogels LI NG You-dao1,2,L B M an-geng1* (1.Guangzhou Institute of Che m istry,Chinese A cade my of Science,Guangzhou501650,Guangdong,China;2.Graduate S c hool of Chinese A cad e m y of Sciences,B eij i ng100039,China) Abstract:A series o f te mperature and p H dua l responsive P(N-isopropylacryla m ide-co-itacon ic) hydrogels w ere prepared at five d ifferent te m peratures.Itw as found that the gels prepared at15e and 25e w ere transparen,t ge ls prepared at45e and55e were opaque,wh ile ge ls prepared near t h e phase transiti o n te mperature(35e)w ere se m-i transl u cen.t The che m ica l co m positions and structures of these hydroge ls w ere si m ilar to each other,as m easured by FTI R.The surface m orpho log ies of these hydrogels w ere qu ite d ifferen,t as observed by SE M.The equ ili b ri u m s w e lling rati o s o f the hydroge ls w ere m easured a t different te mperatures and p H val u es.Further m ore,the des w elli n g k i n etics o f t h e hydrogels w as also studied i n d istilled w ater and strong acid m edia.The result i n d icated that i n co m parison w it h ge ls prepared at15e and25e,the hydr ogels prepared at45e and55e had follo w i n g i m proved properties.(1)H igher s w e lli n g ratios.A t25e,the equ ilibr i u m sw elli n g ratios of gels prepared at15e and25e w ere6513and6813,whereas those o f ge ls prepared at45e and55 e w ere as high as10517and11011respectively.(2)G els prepared at45e and55e still exhibited fast des w e lli n g behav i o rs even at ex tre m e cond iti o ns,for exa m ple,at60e in p H1167buffers, *收稿日期:2008-01-04;定用日期:2008-02-11 基金项目:中国科学院/百人计划0资助项目 作者简介:凌有道(1981-),男,安徽省庐江县人,博士研究生,师从吕满庚研究员,主要从事多重敏感性水凝胶的合成与研究,电话:020 -85231293,E-m ai:l x m an@gi https://www.wendangku.net/doc/ca2605812.html,。 联系人:吕满庚(1963-),男,博士,研究员,博士生导师,从事智能高分子材料的合成与研究,电话:020-********;E-m ai:l m glu@gic. https://www.wendangku.net/doc/ca2605812.html,。

PEGDA水凝胶的制备,及其溶胀性和药物释放的研究

PEGDA水凝胶的制备及其溶胀性和药物释放的研究 【摘要】本文使用已除水除杂的有机物PEG和丙烯酰氯在三乙胺的催化条件下制备得到聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA），并通过葡聚糖凝胶柱分离不同分子量的PEGDA。然后利用制备的分子量相同的PEGDA配置成不同浓度的PEGDA溶液，在UV光照射条件下发生交联反应制备得到含有不同浓度PEGDA的PEGDA 水凝胶。在实验中，使用了红外光谱对聚乙二醇（PEG）的化学结构进行分析，并且使用核磁共振对聚乙二醇（PEG）和聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）进行表征，同时讨论了PEGDA水凝胶的吸水能力（溶胀率）、药物释放能力（以罗丹明释放为例）等凝胶性能。研究发现，PEGDA水凝胶的溶胀率与时间呈正相关关系，以罗丹明为例的药物释放，水凝胶与释放的时间也息息相关，并且用于制备水凝胶的PEGDA溶液的浓度对其溶胀率、药物释放量等材料功能也有密切的联系。实验的结果表明通过调节制备水凝胶的PEGDA溶液的浓度，可以实现对PEGDA水凝胶的性能调节，这将有助于在以后的实验中，在生物材料应用中设计合适性能的水凝胶。 关键词：聚乙二醇（PEG）、聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）、水凝胶、溶胀、释放 水凝胶类物质由于具有良好的吸水性、黏弹性以及与人体组织相近的力学性能，近些年来广泛地运用于组织工程等领域，水凝胶作为组织工程支架，能够起到细胞载体的作用，允许营养物质的交换与代产物的排出，同时能够起到力学支撑作用[1]。 水凝胶可分为天然材料与人工材料天然材料，虽然具有与人体组织相同或相

近的化学成分，但由于非共价键交联，植入后在组织环境中存在着不稳定性。本实验中的PEGDA水凝胶相对于PEG水凝胶具有更良好的性质，通过化学交联后的PEGDA将会更稳定。由于分子链具有较好的柔性和适宜的极性, 并且能与丙烯酸系树脂很好相容, 在光固化体系中用作活性交联稀释剂时, 可以克服小分子多官能团单体因柔性不佳导致固化膜较脆的缺点, 因此是一类性能优良的双官能团齐聚物[2]。 1.1实验原料与设备 药品：二氯甲烷、氢化钙、氘代氯仿、甲苯、聚乙二醇（PEG）、乙醚、三乙胺、丙烯酰氯、罗丹明 设备：电子天平、电热真空干燥箱、冰箱、液相色谱仪、红外光谱仪、核磁共振氢谱仪、UV发生器。 1.2实验步骤 1.2.1二氯甲烷及PEG的纯化及检测 搭建冷凝回流装置，快速在烧瓶中加入2g氢化钙粉末，在烧瓶中加入200mL 二氯甲烷，开始加热至二氯甲烷沸腾（39.8 ℃），加热过程需缓慢避免液体剧烈沸腾，待体系稳定后，维持回流2-3小时，停止加热，待体系冷却后，将二氯甲烷转移到容器中，并加适量氢化钙粉末密封保存。 搭建冷凝回流装置，将50g PEG溶解于约200mL甲苯中开始加热体系至沸腾，待馏分出现后，观察所收集的馏分特性待馏分完全澄清后（约50-80mL），停止加热待体系冷却后，将体系密封保存利用移液枪吸取少量溶液(500μL)，加入5mL乙醚，收取PEG沉淀，放入70 ℃烘箱中干燥过夜，保存。 1.2.1.1红外检测

【CN110054784A】一种自愈合水凝胶的制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910238165.5 (22)申请日 2019.03.27 (71)申请人 福建师范大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县上街镇 大学城福建师大科技处 (72)发明人 陈钦慧　陈佳文　刘海清　郭莹　 戎宇鑫　刘清泉　王锦明　 (74)专利代理机构 福州君诚知识产权代理有限 公司 35211 代理人 戴雨君 (51)Int.Cl. C08J 3/075(2006.01) C08F 283/00(2006.01) C08F 222/38(2006.01) C08F 220/06(2006.01) C08G 73/06(2006.01)C08L 51/08(2006.01) (54)发明名称 一种自愈合水凝胶的制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种自愈合水凝胶的制备方法， 属于生物医用高分子材料技术领域。该制备方法 是将多巴胺加入到碱性溶液中使多巴胺自聚合 形成多巴胺预聚体。然后，将N ,N '-亚甲基双丙烯 酰胺、过硫酸铵、丙烯酸、N ,N ,N ',N '-四甲基乙二 胺加入其中，使其自由基聚合形成水凝胶。与现 有技术相比，本发明制备的自愈合水凝胶，操作 简单、条件易于控制、可工业化生产、反应条件温 和、低成本。可根据实际情况需要，制备出具有不 同粘附特性及拉伸性能的水凝胶。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 110054784 A 2019.07.26 C N 110054784 A

1.一种自愈合水凝胶的制备方法，其特征是，包括如下步骤： 1)反应物组份配比： 2)制备方法 首先，将多巴胺加入到碱性溶液中，在室温下搅拌溶解，并使多巴胺自聚合形成多巴胺预聚体，然后将N ,N '-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、丙烯酸、N ,N ,N ',N '-四甲基乙二胺加入其中，使其自由基聚合形成水凝胶。 2.根据权利要求1所述的一种自愈合水凝胶的制备方法，其特征是所述的多巴胺自聚合，自聚合时间为3～60min。 3.根据权利要求1所述的一种自愈合水凝胶的制备方法，其特征是所述的自由基聚合，其温度为15～100℃，聚合时间为10min～120h。 4.根据权利要求1所述的一种自愈合水凝胶的制备方法，其特征是碱性溶液的pH＝8～14。 权　利　要　求　书1/1页2CN 110054784 A

PVA_PAAIPN水凝胶的制备及其溶胀性质研究

第18卷第1期高分子材料科学与工程V o l.18,N o.1　2002年1月POL Y M ER M A T ER I AL S SC IEN CE AND EN G I N EER I N G Jan.2002 PVA-PAA IPN水凝胶的制备及其溶胀性质研究Ξ 白渝平,杨荣杰,李建民,谭惠民 (北京理工大学化工与材料学院,北京100081) 摘要:利用化学交联和循环冰冻2解冻相结合的顺序逼近法,制备了由聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)复合的具有互穿聚合物网络(IPN)结构的高分子水凝胶。研究了交联剂含量、PAA含量和温度对水凝胶溶胀性质的影响。实验结果表明,30℃时,交联剂含量为1.0mo l%的凝胶溶胀度最大,凝胶中PAA含量越大,凝胶的溶胀度越大;具有IPN结构的凝胶具有温度敏感性质;调节凝胶中PAA和交联剂的含量,可以控制凝胶突变体积的大小。 关键词:聚乙烯醇2聚丙烯酸水凝胶;顺序逼近法;互穿聚合物网络;溶胀度 中图分类号:TQ316.6 文献标识码:A 文章编号:100027555(2002)0120098204 高分子水凝胶是一种只能在溶剂中溶胀,不能溶解的高分子材料。在环境如温度[1,2]、pH[3,4]、离子浓度[2]、电场作用[5,6]、磁场和光[7]等因素的影响下会发生溶胀或收缩。自20世纪70年代以来在就受到了国内外的广泛关注,人们对水凝胶在药物控释系统[8,9]、活性酶包埋、记忆开关元件、机械传动装置[10,11]和人工肌肉[12]等应用方面进行了大量研究。 PVA水凝胶由于具有良好的生物相容性,作为医疗代用材料具有潜在的应用前景。有关该类水凝胶的研究进行得较早也较深入[13～15]。PVA的高分子链上不含有离子基团,pH值改变时,它不发生体积相变,因而PVA与其它离子型高分子复合可制备具有一定力学强度的刺激响应性凝胶[16]。PVA的引入可增加复合凝胶的强度,改善加工性能,加大凝胶的温度响应范围和pH稳定性[16]。 PAA是一种阴离子型聚电解质。PAA分子链上大量的羧基基团(-COOH)具有亲水性,并可电离产生羧基离子(-COO-),单纯的PAA可形成水凝胶,并对电场刺激、温度和pH 的刺激具有响应性,但是其力学强度很差,因此,通常人们利用PAA的可电离性和PVA较好的力学强度及良好的弹性,将二者进行复合,可得到既具有力学强度,又具有刺激响应性的高分子水凝胶。 笔者所在实验室对物理交联法制备的PVA2PAA复合水凝胶在电场作用下的弯曲响应行为进行了研究,并对凝胶高分子链段在电场中的取向运动和弯曲机理进行了探讨[17]。本文是在上述实验的基础上,对该凝胶的制备方法进行了改进,并研究了交联剂含量、PAA含量和温度对凝胶溶胀性质的影响。 1　实验部分 1.1　试剂与仪器 聚乙烯醇(PVA):国营新光化工厂产品,聚合度为1750±50,醇解度97%;丙烯酸(AA):北京益利化学试剂有限责任公司提供,单体,减压蒸馏提纯;N,N′2亚甲基双丙烯酰胺(B is):分析纯,交联剂;过硫酸铵(A PS):分析纯,引发剂;亚硫酸氢钠,分析纯,引发剂;二甲基亚砜(DM SO):分析纯,溶剂;N ico let560 FT2I R光谱仪。 1.2　水凝胶的制备 本文采用化学交联和物理交联相结合的顺 Ξ收稿日期:2000202209;修订日期:2000205223　作者简介:白渝平,女,31岁,博士生.

高分子水凝胶综述

高分子水凝胶综述 摘要 在这篇综述中，笔者以高分子水凝胶为探究的领域，围绕其产生、发展、应用等诸方面，浅层次地加以论述。论文大体的探讨方式是这样：首先以高分子水凝胶的出现为基点，考察其定义的由来以及与吸水树脂之间的关系；然后以高分子水凝胶潜在应用价值的属性为导向线，对其进行分类，讨论相应的制备方法和水凝胶性能各类表征方法；接着突出强调环境敏感性水凝胶的制备及响应原理；而水凝胶实际应用及缺陷则作为最后系统概括。 关键词：高分子水凝胶应用性能制备 产生、定义与比较 高分子水凝胶的合成可以追溯到20世纪50年代后期，Wichterle和Lim合成了第一个医用甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶[1]。对于高分子水凝胶的定义，各个文献报道的都很接近，即由带有化学或物理交联的亲水性高分子链形成的三维固体网络[2]，在水环境下高分子水凝胶能够发生吸水溶胀，甚至有的吸水能超过其自重好多倍（图1） 图1凝胶吸水溶胀前与溶胀后的比较（左侧为吸水溶胀后，右侧为吸水溶胀前）

同时，笔者发现，高分子水凝胶与吸水树脂之间的关联需要被加以认知。吸水树脂本身就是一种新型功能高分子材料，具有亲水基团，能吸收大量水分而又能保持水分不外流。当水分子通过扩散作用及毛细作用进入到树脂中时，形成的树脂即称为高分子水凝胶。也就是说，吸水树脂是高分子水凝胶的前身，且当树脂经吸水后才成为水凝胶。 此外，对于高分子水凝胶的吸水并且保水的机理也需要加以阐述。从化学结构上来分析，凝胶是分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交联型高分子。在凝胶的交联网格里，必然存在很多疏水性基团朝外，亲水性基团朝里的结构，在这样的结构下，亲水性基团与水分子以氢键等方式进行结合，疏水性基团在外头形成的屏障可以有效地间隔不同的内亲水网格，起到容纳水分子容器的作用（图 2）。 O OH R O O H R O O H R O O H R O OH R O OH R O OH R O H H 图2 凝胶保持水分子示意图 图2中，右下侧的疏水性基团是朝内的，这表明凝胶亲水性网格结构内部也是含有非亲水性基团的；而水分子与亲水链上的氧之间形成了氢键。 此外，还能说明一个问题：理论上能够和亲水性基团之间发生水合而吸附在高分子聚合物周围的水分子，其厚度最多不过2~3层，第一层水分子是由亲水性基团与水分子形成的配位键或氢键的水合水，第二层或第三层则是水分子和水合水形成的氢键结合层，作用力随层数的增加而不断减弱。而凝胶之所以能够吸收更多的水分，原因就在于其交联网格结构。这样的结构是包裹式的，以立体三维式取代了平面式，而且链上亲水性基团的复杂交错，给容纳水分提供了优良的环境。

水凝胶性质实验与表征

水凝胶性质实验与表征 红外光谱(IR) 将完全干燥样品与漠化钾充分碾磨，压片后用红外光谱仪测定其红外光谱图。 相转变温度(LCST)的测定 采用调制DSC分析法(M-DSC)，将达到吸收平衡的水凝胶从纯水中取出，称取10-15mg 的重量，用滤纸拭去表面的水后放入样品池中，密封样品池。N2保护下从室温升至150°C，升温速率5°C/min。所得DSC可焓变与温度关系曲线的峰值温度定义为该样品的LCST。分别测定不同样品的相转变温度。（或采用恒温水浴观察不同温度的温敏现象。） 凝胶溶胀率(SR) 干燥凝胶的质量为W d，凝胶达到溶胀平衡时的状态为W s，凝胶在一定温度下达到溶胀平衡状态时凝胶中水的质量(W s-W d)与干燥凝胶的质量W d之比，定义为水凝胶的饱和溶胀率或平衡溶胀率(Swelling Ratio，SR)：SR=(W s-W d)/W d 用测重法测定水凝胶在10°C-50°C之间的平衡溶胀率(SR)。水凝胶在每个温度下保持12h以上，测定时用润湿的滤纸(润湿不易损伤凝胶)迅速拭去水凝胶表面水分，立即称重，一记录该温度点下水凝胶的质量。滤纸拭水前需浸入泡有凝胶的烧杯，取出滤纸立即用手挤压至不出水后即可用于擦拭凝胶。 分别测定不同样品的凝胶溶胀率。 溶胀/退胀性能 水凝胶的溶胀和去溶胀动力学定义为水凝胶重量随时间的变化。 (l)溶胀动力学 将完全烘干的凝胶在一定温度下，用蒸馏水浸泡使其溶胀。每隔一段时间称重一次，某时刻称得的重量为W t，直到水凝胶的质量几乎不随时间变化为止(W T)。 凝胶含水率定义为：WR=(W t-W d)/(W T-W d) (2)退胀动力学 一定温度下完全溶胀的凝胶重为W T，然后置于50°C恒温水浴锅中使其退胀。每隔一定时间将水凝胶取出称重W t，某一时间的凝胶水保留率为凝胶的吸水量与t时刻平衡时吸水量之比：WR’=(W t-W d)/(W T-W d) 分别测定不同样品的溶胀/退胀性能 凝胶透射比的测定 将合成后的凝胶浸泡至溶胀平衡, 切成长×宽×高为20mm×10mm×5mm的小块, 置于长×宽×高为40mm×10mm×5mm的比色皿中, 再将蒸馏水注入比色皿。用721B型可见分光光度计, 在500nm处测定凝胶的透射比（6）。 [ 6]KatonoH, SanuiK, Ogata N, et a.l Drug release off behavior and deswelling kinetics o f thermoresponsive IPNs composed of poly(acrylamide-co-butyl methacrylate ) and poly(acrylicacid) [ J]. Polym er Journa l, 1991, 23 ( 10): 1179 1189. 凝胶强度和有效交联密度的测定 将溶胀平衡的凝胶切成长×宽×高为10mm×10mm×5mm的小块, 在自制的凝胶强度测定器上测定凝胶强度[7]。将凝胶薄片放在测定器平台上,加上已知质量的盖板, 依次加载一定质量的砝码使其被压缩, 测定凝胶压缩前高度L0以及凝胶被压缩后的高度L。根据下式可以计算凝胶的剪切模量[7]：τ=F/A0= G (α-α-2)。τ：g/cm2 式中: τ为压缩应力；F为压力负载；A0 为溶胀凝胶压缩前面积；α为压缩应变(L/L0)。 用τ对-(α-α-2)作图, 得到1条直线, 直线的斜率为剪切模量G。 根据下式可以计算凝胶有效交联点密度ρ[8]：ρ= GS1/3e / (RT )。

聚丙烯酸凝胶聚合物电解质的合成与性能

聚丙烯酸凝胶聚合物电解质的合成与性能 1 . 1引言 丙烯酸酯类化合物与电解液有很好的相容性，对锂电极有较好的界面稳定性；聚丙烯酸酯的较低的玻璃化转变温度可以增强聚合物链段的运动能力，提 高凝胶电解质的离子导电率。丙烯酸酯类凝胶聚合物电解质在室温下为高弹态，机械性能得到了较大的提高。 本论文以丙烯酸酯类化合物作为凝胶单体，加入液体电解液、交联剂、引 发剂及其它共聚单体，采用现场热聚合工艺合成新型的交联共聚凝胶聚合物电 解质。对丙烯酸酯类凝胶电解质的导电性和机械性能做了详尽的研究，发现丙 烯酸酯类共聚凝胶电解质具有良好的机械性能和较高的离子电导率(高于 5mS/cm)。 1．2凝胶聚合物电解质的制备工艺 水凝胶是一种在水中能够溶胀并保持大量水分而又不能溶解的交联聚合物. 水以键合水、束缚水和自由水等形式存在于高分子网络之中而失去流动性, 使水凝胶柔软而能保持一定的形状[1]。 目前，凝胶聚合物电解质类锂离子电池已实现工业化生产，但是凝胶聚合 物电解质制备工艺存在一定的不足，较明显的问题是电解质的力学性能与电导 率之间的根本矛盾没有得到解决。现在的凝胶电解质的制备工艺程序复杂，导 致生产成本严重增加。制备出的凝胶聚合物锂离子电池的电化学和热化学性能 还不能令人满意。 1．2．1物理交联制备凝胶聚合物电解质 物理交联法制备电解质主要是依靠分子间相互作用力形成的，由于该作用 力较小且不稳定，制备的凝胶电解质在高温或长时间使用时容易发生溶解、溶 胀以及漏液等现象，且普遍存在制作工艺复杂、质量难于控制、生产成本高以 及存在安全隐患等缺点，所以不能满足固体凝胶电池商品化。 (1)Bellcore成膜法

纳米聚合物水凝胶

纳米聚合物水凝胶 帕特里克schexnailder和古德施密特 摘要技术需要新的和更软材料以及推动新知识基本的了解，导致了重大进展在该领域的纳米复合凝胶。各种复杂的凝胶结构具有独特的化学，物理，生物性能已设计或发现的纳米。可能形成自组装使有机聚合物和超分子形态无机纳米粒子的基石的设计水基凝胶。在这次审查中，我们强调的最新（2004–2008）成就和趋势在创造性的方法来产生结构，性能，和功能在大多数生物技术的应用。我们审查的影响，出版工作总结与大纲的未来发展方向和挑战与设计和工程的新材料凝胶。 关键词水凝胶,纳米复合材料,纳米颗粒,聚合物,硅酸盐,金属纳米粒子 景区简介 最近的进展，化学，物理，生物域结合在生物医学和增长的需求医药行业带来了新的发展纳米复合水凝胶的许多不同的应用。新型聚合物化学和配方以及制造和加工技术支持改进仪器，可以测量和操纵物质在纳米水平[ 1]。理论工作好指南和补充，但是，有时，与实验在跨学科的合作研究迫使科学家边界。纳米和生物技术提供发展机会的复杂和优化软材料与协同性能。可能性控制化学和物理性能的设计三维凝胶结构提供了一个强大的战略多功能工程纳入到凝胶的纳米尺度。本次审查的范围是划定的结构和性能的纳米复合水凝胶的主要合成材料。大多数合成水凝胶纳米复合材料的出版物集中系统聚（环氧乙烷），聚（丙烯酰胺），或聚（乙烯基酒精）作为聚合物。因此，水凝胶纳米复合材料含有这些聚合物将得到了广大我们的注意在本次审查。此外，我们还将讨论聚合物–金属，聚合物–磁性，和天然聚合物纳米复合水凝胶。专利文献是不包括在这个搜索。由于纳米复合聚合物水凝胶有时难以分类相比，纳米复合材料凝胶，在这里我们使用一个更简化定义根据魏斯和terech，“……如果它看起来如“果冻”，它必须是一个凝胶！“[ 2]许多定义凝胶可用，和研究人员并不总是同意什么是一个水凝胶。因此，我们将回顾文献的基础上纳米复合水凝胶和凝胶制成的各种聚合物和无机纳米粒子的大小不同。我们没有任何区别的凝胶和水凝胶。我们将使用条款一样出现在出版物 一般来说，纳米复合聚合物水凝胶可定义为交联聚合物网络肿水的存在，纳米粒子或纳米结构。聚合物交联形成网络通过化学或物理的相互作用（图1）。化学交联由于共价键是永久的。物理相互作用是非共价性质，常因氢键，疏水性，和离子相互作用。交联聚合物网络能够可逆体积变化的响应外界刺激，如组成[由于（德）肿胀]，温度，和pH值。纳米粒子的存在，可以用来要么交联凝胶，吸附或附着于聚合物链，或添加新特性的水凝胶的仅仅是包埋在水凝胶网络。纳米粒子的添加独特的物理特性的聚合物水凝胶等响应机械，光，热，屏障，声，磁，电刺激，等。这些独特的属性导致应用在电子，光学，传感器，执行器和微，以及催化，分离设备，药物输送，和许多其他生物技术领域。组合配方合成和天然聚合物与纳米粒子和生物分子图1聚链吸收脱附的表面锂皂石粒子。插图：循环

水凝胶的制备及其研究进展

水凝胶的制备及其应用进展 摘要水凝胶是一类具有广泛应用的聚合物材料，它在水中能够吸收大量水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。由于其特殊的结构和性能，水凝胶自人们发现以来，一直被人们广为研究。本文综述了近些年国内外在水凝胶制备和在生物医药、环境保护等方面的一些研究进展，并对水凝胶的应用前景做了一些展望。 关键词水凝胶药物释放壳聚糖染料吸附 凝胶按照分散相介质的不同而分为水凝胶(hydro-gel)、醇凝胶(alcogel)和气凝胶(aerogel)等。水凝胶的分散相介质是水,它是由水溶性分子经过交联后形成的,能够在水中溶胀并且保持大量水分而不溶解的胶态物质。它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀，并在显著溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。[1]正因为水凝胶的这种特性，水凝胶能够对外界环境，如温度、pH、电场、磁场等条件变化做出响应。近年来，对水凝胶的研究逐渐深入。水凝胶的应用也越来越广泛，不仅在载药缓释、环境保护方面有很大用途，而且在喷墨打印等方面也有越来越大的作用。 一、水凝胶的制备 （一）PVA水凝胶的制备 上世纪50年代,日本科学家曾根康夫最早注意到聚乙烯醇(PVA)水溶液的凝胶化现象。由于PVA水凝胶除了具备一般水凝胶的性能外,具有毒性低、机械性能优良(高弹性模量和高机械强度)、高吸水量和生物相容性好等优点,因而倍受青睐。PVA水凝胶在生物医学和工业方面的用途非常广泛[2]。 龚桂胜，钟玉鹏[3]等人利用冷冻-解冻法制备了不同类型高浓度聚乙烯醇（PVA）水凝胶，研究了PVA水凝胶的溶胀率、拉伸强度和流变特性。他们发现不同类型的高浓度 PVA 水凝胶的力学性能相差较大，高分子量的 PVA 水凝胶的拉伸强度较低；这与低浓度的水凝胶相反。徐冰函[4]首先制备PVA水凝胶，再以PVA 水凝胶作为载体利用反复冷冻的方法成功制备含有二甲基砜的PVA水凝胶。实验制备的MSM/PVA水凝胶具有优良的理化性能，并且可以用于人工敷料的制备。同时研究发现，二甲基矾在PVA水凝胶内缓慢释放,24h后释放量可达55%以上。体外细胞实验证明MSM/PVA水凝胶对细胞无毒副作用,对细胞增殖具有促进作用,其中以1%MSM用VA对细胞的增殖能力最强。

导电水凝胶的构筑设计及应用

第35卷第7期高分子材料科学与工程 V o l .35,N o .7 2019年7月 P O L YM E R MA T E R I A L SS C I E N C E A N DE N G I N E E R I N G J u l .2019 导电水凝胶的构筑设计及应用 刘剑桥1,舒浩然1,王晓玲1,韩 露1,张 晟2,郭 坤1 (1.西南民族大学药学院,四川成都610041;2.四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065 )摘要:水凝胶因其优良的物理化学性能和生物学特性,被广泛应用于生物医药二功能材料和传感器等领域三导电水凝胶作为一种新型功能凝胶材料,受到了广大科研工作者的青睐三通过将不同类型的聚合物基质与导电填料结合在一起,开发出了多种类型的导电聚合物水凝胶(E C H s )三文中综述了导电水凝胶研究领域的最新动态,详细阐述了导电水凝胶的设计和构筑方法,并讨论了导电水凝胶材料在生物医学和储能系统等领域的应用前景三导电水凝胶材料的构筑二设计和应用研究将促进电子功能材料领域的快速发展三关键词:水凝胶;导电性;构筑设计;功能材料 中图分类号:O 648.17 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2019)07-0182-09 d o i :10.16865/j .c n k i .1000-7555.2019.0199收稿日期:2019-01-25 基金项目:西南民族大学研究生创新型科研项目(C X 2018S Z 78 )通讯联系人:郭坤,主要从事药用高分子材料研究,E -m a i l :g u o k u n l u o h e @163.c o m ;王晓玲,主要从事天然药物化学研究,E -m a i l :w x l 3232@s i n a .c o m 1 引言 水凝胶是指引入亲水基团和疏水基团二含水量高二具有三维网状交联结构的水溶性高分子,其中亲水基团与水分子结合后连接在网络内部,而疏水基团遇水膨胀,它在水中吸水溶胀后保持形状而不被水溶解[ 1] 三根据合成材料的不同,水凝胶可以分为合成高分子水凝胶和天然高分子水凝胶三天然高分子水凝胶有更好的安全性二生物相容性及亲水性,但是天然高分子材料稳定性较差容易降解三因此,开发出结构特别二合成过程简便二智能并具有优异功能的复合水凝胶成为近些 年的研究热点[ 2] 三导电水凝胶(E C H s )是将亲水性基质与导电填料(如金属纳米颗粒二导电聚合物(C P s )或炭黑二石墨二多壁碳纳米管等碳基材料)有机结合的新型复合水凝胶三 导电聚合物水凝胶兼具凝胶材料的力学性质二溶胀性质和导电聚合物的电化学性质,因此,E C H s 在可再生 能源[3~6]二环境工程[7~9]二医疗器械[10~12 ]和药物递送系统[13~16 ]等许多应用领域具有广阔的应用前景,是制 备超级电容器的理想材料之一三近年来,功能水凝胶材料的研究引起了科研工作者广泛的兴趣,一大批性能优异的导电水凝胶材料被研究和报道三本文将重点介绍导电水凝胶材料的研究动态和方向,对导电水凝胶的构筑与设计的思路二性能及相关应用研究进行讨 论与分析,并对其未来的发展进行展望三 2 导电水凝胶的构筑与设计 水凝胶材料的应用随着研究的深入逐渐被延伸三但是,在水凝胶的使用过程中,往往需要其具有一定的功能,而导电性是材料的重要功能之一,因此,导电水凝胶材料是水凝胶领域未来发展的方向之一三目前,导电水凝胶的构筑和设计方法主要有4种:(1)导电填料以悬浮颗粒形式引入形成的导电水凝胶;(2)预聚水凝胶基质中再聚合形成的导电水凝胶;(3)通过掺杂剂分子交联形成的导电水凝胶;(4)通过超分子相互作用自组装作用形成的导电水凝胶三 2.1 导电填料以悬浮颗粒形式引入水凝胶 形成导电水凝胶最直接的方法之一是在导电填料 (如碳基纳米颗粒[17]二金属纳米颗粒[18 ]和导电聚合物[19] )的悬浮液中凝胶化水凝胶单体三石墨烯和碳纳 米管(C N T ) 被广泛用作填料,以改善聚合物复合材料的力学性能及热学性能[20 ],同时提供系统的导电性[21~23 ]三因此,这些无机纳米粒子通过该方法常作为 E C H s 的导电填料三 在典型的合成中,通过在由水凝胶单体二交联剂和氧化石墨烯(G O ) 组成的溶液中加入引发剂,然后通过加热引发自由基聚合,制备了G O /聚丙烯酸(P A A ) 水

实验高分子敏感凝胶的制备与表征

高分子敏感凝胶的制备与表征一．目的与要求 针对制备高分子敏感性凝胶的要求，自行选择对环境变化（如pH、温度等）可具有响应性的单体或对聚合物进行改性，并选择简单可行的聚合反应方法，独立或在参考文献的基础上设计反应配方，进行系列的合成。对得到的高分子凝胶进行必要的表征，考察其对环境变化的响应性高低，找出影响响应性的主要因素。通过综合实验的训练，掌握交联反应的方法与原理，能根据实验的要求进行正确的表征，在动手能力和解决问题能力方面有较大的提高，为毕业论文（设计）作好准备。 二．原理 建议采用自由基聚合反应原理，详细内容参考教材《高分子化学》。 高分子凝胶，即三维高分子网络与溶剂组成的体系。水凝胶是一类特殊的亲水性高分子交联网络，它在水中能极好地溶胀而不溶于水。敏感性水凝胶能感知外界环境的微小变化（如温度、pH值、离子强度、光强度、电场强度及磁场强度等），并能产生相应的物理结构及化学性质的变化甚至突变的一类水凝胶，其性质决定于单体、交联剂以及聚合的工艺条件，且与溶胀条件有关。它的突出特点是响应过程中有显著的溶胀度变化。在众多合成凝胶中，聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPA)水凝胶是一类典型的温敏性智能物质。1968年首次报道了PNIPA 在32℃左右存在临界相转变，这一相转变温度被称为低

临界溶解温度（Low Critical Solution Temperature，LCST）。PNIPA 水凝胶结构中同时具有亲水性和疏水性基团，在32℃左右的温度条件下就可以发生可逆的非连续体积相转变(Volume Phase Transition，VPT)。PNIPA水凝胶的这种特殊的溶胀性能已被用于药物的控制释放、酶反应控制等领域。 传统方法合成的PNIPA水凝胶响应速率较慢，考虑到某些特殊领域的应用，可考虑加入致孔剂，如二氧化硅颗粒、线性聚乙二醇。经自由基聚合制备PNIPA凝胶/致孔剂复合体，对所得凝胶基体进行充分处理，使致孔剂完全溶解，该方法简单易操作，无需其它复杂的处理手段即可得到多孔PNIPA凝胶。 PNIPA水凝胶单一的温度响应性可能限制它在生物传感器、微机械等方面的应用。可考虑引入-COOH、-NH2等易离子化的基团，使共聚凝胶同时具有温度及pH值双重敏感性。同时可考虑加入致孔剂，通过自由基聚合制备单体配比不同的一系列P(NIPA-co-AA)共聚凝胶复合体，并经充分的处理，得到具有多孔结构的共聚凝胶。 三．可能使用的试剂和仪器 N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)；丙烯酸(AA)；偶氮二异丁腈(AIBN；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS-A) pH缓冲液：标准pH缓冲剂(4、7、9) ；二氧化硅颗粒；不同分子量的PEG；无水乙醇(EtOH)； 氯化钠(NaCl)；氢氟酸(HF)；氮气；去离子水等。

明胶-异丙基丙烯酰胺水凝胶的溶胀性

明胶-异丙基丙烯酰胺水凝胶的溶胀性 吉静,黄明智(北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029) 高分子凝胶是由具有网状结构的聚合物和溶剂组成的。交联高聚物的溶胀过程实际上是两种相反趋势的平衡过程,溶剂试图渗透到网络内部,使体积溶胀导致三维分子网络的伸展,交联点之间的分子链的伸展降低了它的构象熵值,分子网络的弹性收缩力,力图使网络收缩。当两种相反的倾向互相抵消时,达到溶胀平衡。高分子凝胶的溶胀特性与溶质和溶剂的性质、温度及网络交联结构有关。它们的定量关系可用Ｆｌｏｒｙ-Ｈｕｇｇｉｎｓ渗透压说明。带电的ＰＮＩＰＡＭ微凝胶因其在ＬＣＳＴ上下分散状态的不同,可用于石油储罐中的原油回收[1]。将ＰＮＩＰＡＭ与明胶(ｇｅｌｔｉｎ)结合制成的水凝胶不仅具有温度敏感性,明胶的两性带电,使其更具有ｐＨ敏感性[2],有望应用在更复杂的环境中。水凝胶的一个重要性质是平衡溶胀度,如分散状态、可控的释药方式可以通过水凝胶的溶胀度控制。因此,可借助高分子网络凝胶结构、形态的微观控制,来影响其宏观的溶胀度。由于水凝胶在生物医药、分离工程、石油化工等多项领域的应用[6～8],与其溶胀度的大小、变化有密切的关系,而影响水凝胶溶胀度的因素是多方面的,了解这些因素对水凝胶溶胀度的影响,可为更好地应用水凝胶提供理论指导。尽管有关ＰＮＩＰＡＭ的研究很多[3～5],但还未见这一领域结合天然高分子明胶的研究。因此,本实验的主要目的是研究影响明胶-ＰＮＩＰＡＭ水凝胶平衡溶胀度的因素。 1实验部分 1 .1材料 Ｎ-异丙基丙烯酰胺(ＮＩＰＡＭ),化学纯;明胶,Ｋ-911216,开平明胶厂;过硫酸铵(ＡＰＳ),ＡＲ级,北京化学试剂三厂;Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ-四甲基乙二胺(ＴＥＭＥＤ),ＣＰ级,北京化学试剂三厂;Ｎ,Ｎ-亚甲基双丙烯酰胺(ＢＩＳ),ＡＲ级,北京化学试剂公司;戊二醛溶液(ＧＬＡ,质量分数25%),ＣＰ级,北京华博源科技开发中心。 1.2水凝胶的制备 将明胶、Ｎ-异丙基丙烯酰胺、ＴＥＭＥＤ、ＢＩＳ溶解于去离子水中,待完全溶解后,加入ＡＰＳ,同时通入氮气;再加入ＧＬＡ,或ＢＩＳ,或ＢＩＳ和ＧＬＡ,并快速搅拌均匀,室温下静置2ｈ,分别制成ｇｅｌｔｉｎｘ-ＰＮＩＰＡＭ,ｇｅｌｔｉｎ-ＰＮＩＰＡＭｘ,ｇｅｌｔｉｎｘ-ＰＮＩＰＡＭｘ3种交联结构的水凝胶。将以上制备的水凝胶,置于去离子水中浸泡48ｈ后取出,再放入40℃的去离子水中浸泡,浸泡过程不断换水,将此过程反复数次。将已处理好的水凝胶切成大小约0.7ｃｍ×0.7ｃｍ×0 25ｃｍ的小块,放入真空干燥箱中,干燥至恒重,称取干胶质量,留做溶胀实验。 1. 3溶胀度的测定 将上述制备的试样放入规定ｐＨ值、规定温度的缓冲溶液中,达溶胀平衡后取出称量湿胶质量。按下列公式计算溶胀度: 溶胀度=(ｍＷ-ｍｄ)/ｍｄ 式中,ｍＷ为达溶胀平衡后的湿胶质量,ｇ;ｍｄ为干胶质量,ｇ。 2结果与讨论 2. 1明胶/ＰＮＩＰＡＭ配比对水凝胶溶胀度的影响 水凝胶是由明胶和ＰＮＩＰＡＭ大分子组成的互穿网络结构,温度对这两种大分子在水中溶胀的影响作用不同。对于明胶大分子来说,温度升高,破坏了明胶的氢键,利于明胶的溶胀。但温度达到32℃(ＰＮＩＰＡＭ的ＬＣＳＴ值)以上时,由于ＰＮＩＰＡＭ大分子转向疏水性,导致分子收缩。所以,对于明胶-ＰＮＩＰＡＭ水凝胶而言,明胶/ＰＮＩＰＡＭ配比对水凝胶的平衡溶胀度有明显的影响且这种影响与温度有关。首先,为了排除离子对溶胀度的影响,在去离子水中,于不同的温度条件下,研究水凝胶中明胶质量分数对溶胀度的影响,见图1(交联剂加入量以各组分为基准,质量分数分别为2%)。

水凝胶简介

水凝胶简介 水凝胶是一种具有亲水性的三维网状交联结构的高分子网络体系。水凝胶性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水，具有良好的生物相容性和生物降解性。自从20世纪50年代由Wichterle等首次报道后，就被广泛地应用于组织工程、药物输送、3D细胞培养等医药学领域。[1] 水凝胶根据交联方式不同，分为物理交联水凝胶和化学交联水凝胶。物理凝胶是指通过静电力、氢键、疏水相互作用等分子间作用力交联形成的水凝胶。这种水凝胶力学强度低，温度升高会转变成溶胶。化学交联水凝胶是指通过共价键将聚合物交联成网络的凝胶。其中，共价键通过“点击”反应生成，比如硫醇-烯/炔加成、硫醇-环氧反应、叠氮-炔环加成、席夫碱反应、环氧-胺反应、硫醇-二硫化物交换反应等。GaoLilong等在生理条件下将N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚低聚乙二醇巯基丁二酸通过巯基-环氧“点击”反应制备得到可注射水凝胶。[2]和物理凝胶相比，化学交联水凝胶稳定性较好，力学性能优异。根据来源不同，水凝胶又可分为天然水凝胶和合成水凝胶。天然水凝胶包括琼脂、壳聚糖、胶原、明胶等，它们大都通过氢键交联形成。合成水凝胶包括聚乙二醇、丙烯酸及其衍生物类（聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酰胺，聚N-聚代丙烯酰胺等）。和合成水凝胶相比，天然水凝胶生物相容性较好，环境敏感性好，价格低廉，但稳定性较差。目前，有学者将天然高分子和合成高分子交联制备杂化水凝胶。比如，Lei Wang等将壳聚糖和聚异丙基丙烯酰胺交联得到热敏性杂化水凝胶用于体内药物输送，并利用近红外光引发药物释放。[3]水凝胶凭借良好的生物相容性广泛地应用于药物输送、组织再生等医药学领域。药物可以通过化学接枝和包埋等方式实现负载。负载药物的水凝胶通过移植或注射进入生物体内，然后在体内逐渐降解实现药物的缓慢释放。为了更好地实现药物的输送和释放，智能水凝胶应运而生，所谓智能水凝胶，是指能够对外界环境的变化，比如pH、温度等做出反应的水凝胶，从而实现药物的可控释放。其中，温度响应水凝胶有聚（N-异丙基丙烯酰胺）基水凝胶、泊洛沙姆等，pH响应水凝胶有聚（甲基丙烯酸二甲氨基乙酯）基水凝胶、聚（乙酸烯丙酯）基水凝胶、腙键交联型水凝胶等。M. Ghorbanloo等制备得到pH响应的水凝胶，在酸性条件下，由于氢键的存在药物被紧紧包裹在水凝胶中，而在碱性条件下，氢离子电离，羧酸根之间的静电排斥使得水凝胶扩张，体积变大，药物得以释放。[4]Yi Chen等合成2-(二甲氨基)甲基丙烯酸乙酯和羧甲基壳聚糖水凝胶，实验发现，在酸性条件下，可以更好地实

高分子材料水凝胶在医药领域的主要应用

水凝胶在医药领域的主要应用 李熊 （云南大学化学科学与工程·药学院，制药工程） 摘要：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。由于水凝胶具备高亲水性、渗透性、生物相容性和低摩擦系数，因此水凝胶在医药领域具有广泛的应用前景。本文介绍了水凝胶在医药领域的一些主要应用及前景。 关键词：水凝胶、医药、应用、制备 一、前言 水凝胶是以水为分散介质的凝胶。具有交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团而形成能遇水膨胀的交联聚合物，是一种轻度交联的三维空间高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，吸收大量的水而不溶于水。凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。 水凝胶除了具备上述优良的应用特性外水凝胶还具备其特殊的环境响应性。近年来，许多研究表明，水凝胶在一些环境因素，如离子、电场、介质、温度、pH值、光、应力、磁场等变化时，水凝胶的形状、光学、渗透速率等理化性质会随环境因素的变化发生突跃型可逆性的响应。这一特性，特别是水凝胶在温度及PH影响下发生的响应性变化，已然成为医药领域功能性高分子的一大研究热点。 二、水凝胶在医药领域主要应用 2.1药物控释领域 水凝胶具备传递药物分子的孔道，并且在不同的生理环境会有不同的响应，适合作为水溶性药物及不抗胃肠道蛋白酶分解药物的载体。 温度敏感型水凝胶是一种随环境温度变化而发生可逆性收缩-膨胀的智能水凝胶，当温度比温度敏感型水凝胶的体积相变温度高或者低时，水凝胶处于收缩或者膨胀状态，在低温时将浸入药物溶液中，水凝胶吸收药物溶液膨胀，在高温时，水凝胶收缩向外挤出药物溶液，使得药物得以定点释放。为避免药物服用后通过水凝胶的孔道扩散，并且在升温后药物释放速度极快，Hoffman等[1]在水凝胶原料聚合物链上引入疏水基团，温度高于水凝胶的体积相变温度的时候，水凝胶表面收缩形成一层薄而致密的疏水层阻止药物向外释放，当温度低于体积相变温度时，水凝胶膨胀，疏水层也随水凝胶的体积膨胀而消失，药物从而以自由扩散的形式向外恒速释放。借由上述机理，可制成用于药物控释的智能开关释放系统。类似与温度敏感型水凝胶，PH 敏感型水凝胶也可制成药物控释制剂，甚是可以制成PH温度双重敏感型的水凝胶[2]，以及制成多层水凝胶，不同层的水凝胶具有不同的环境响应性，从而控制药物的释放时间、速度和位置。 2.2组织工程领域 组织工程的关键在于制备具备生物相容性且可以生物降解吸收的细胞支架。由于水凝胶网络中充斥有大量的水分，使得整个材料具有一定的流变学特性，这与充盈有大量水性液体的机体组织极其相似。柔软、润湿的表面及其组织的亲和性大大减少了材料对周围组织的刺激性，使得水凝胶聚合物具