[发明专利]半互穿网络可逆pH敏感水凝胶的模板共聚合合成方法

摘要

本发明属于功能高分子领域，特别是涉及模板共聚合法合成半互穿网络可逆pH敏感水凝胶。用模板共聚合法合成pH敏感凝胶，选择一种对pH敏感的离子单体，以及对应的一种与离子单体带相反电荷的聚合物作为模板，在交联剂存在下聚合，得到产物凝胶的结构，除了共价键交联外，同时还存在静电键合作用形成的离子键交联，这种离子键交联的存在，不仅增加了凝胶的强度，同时也增加了对pH的响应能力。由于共聚物中具有对pH敏感的离子单体单元，随着溶液pH的变化，凝胶内部的离子密度发生变化，当离子密度超过某一值时，凝胶开始溶胀，由于凝胶内相反电荷的离子模板聚合物的存在，可以改变凝胶对pH的响应阀值。

主权项

1.一种半互穿网络可逆pH敏感水凝胶的模板共聚合合成方法，其特征是：在反应器中，依次加入中性单体、交联剂、离子单体、模板聚合物和去离子水，其中中性单体和离子单体的总质量浓度为2～50wt％，离子单体占总单体量的5～90mol％，交联剂量为总单体量的0.01～10mol％，模板聚合物的量为离子单体量的10～200mol％；加无机碱溶液调节pH到5.5～10，然后向反应器中通高纯氮除氧，再加入引发剂，引发剂用量为单体总质量的0.01～5.0wt％，继续通氮，在40～70℃温度下反应，得到白色的交联聚合物凝胶，将凝胶放入清水中浸泡以去除未反应的单体，然后加入丙酮，使凝胶脱水，在30～60℃温度下真空干燥至恒重，得到干凝胶；所述的中性单体选自丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-甲基丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺；N-羟乙基丙烯酰胺，N-羟丙基丙烯酰胺，N-异丙基丙烯酰胺，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，乙烯基咔唑或乙烯基吡咯烷酮；所述的离子单体选自丙烯酸，丙烯酸钠盐或铵盐，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸钠盐或铵盐，马来酸，马来酸钠盐或铵盐，衣康酸，衣康酸钠盐或铵盐，N，N-二甲胺基乙基丙烯酸酯或其盐酸盐，N，N-二甲胺基乙基甲基丙烯酸酯或其盐酸盐，烯丙基胺或其盐酸盐，N-甲基烯丙基胺或其盐酸盐，N，N-二甲基烯丙基胺或其盐酸盐中的一种；所述的交联剂选自亚甲基双丙烯酰胺，二烯丙基胺或其盐，三烯丙基胺或其盐，亚甲基双二甲基丙烯酰胺，双丙烯酸乙二醇酯，双丙烯酸二缩乙二醇酯，双丙烯酸三缩乙二醇酯或双丙烯酸多缩乙二醇酯；所述的模板聚合物选自聚丙烯酸，聚丙烯酸钠盐或铵盐，聚甲基丙烯酸，聚甲基丙烯酸钠盐或铵盐，聚N，N-二甲胺基乙基丙烯酸酯，聚N，N-二甲胺基乙基甲基丙烯酸酯，聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵，聚烯丙基胺，聚烯丙基胺盐酸盐，聚烯丙基胺溴酸盐，聚烯丙基胺磷酸盐，聚N-甲基烯丙基胺，聚N-甲基烯丙基胺溴酸盐，聚N-甲基烯丙基胺磷酸盐，聚N，N-二甲基烯丙基胺，聚N，N-二甲基烯丙基胺溴酸盐或聚N，N-二甲基烯丙基胺磷酸盐。