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纤维素醚既可以制备化学凝胶
发布时间:2019-03-23浏览次数:229

     纤维素醚既可以制备化学凝胶又可以制备物理凝胶。据我们所知,目前对于纤维素醚的化学凝胶和物理凝胶的制各主要可分为三种方法:即化学交联法,辐射交联法和热交联法。

       化学交联法是指用化学交联剂将高分子链交联起来,例如对于HPMC来说,交联剂主要是与纤维素骨架上的羟基及取代基上的羟基反应形成交联。Gehrke等人l40}在上世纪九十年代初以二乙烯基砜( DVS)作为化学交联剂成功的合成了一种温敏性HPMC水凝胶,他们将HPMC和交联剂溶于氢氧化钠溶液中并在离心机中进行交联聚合。Gehrkel41】后来又采用一种悬浮交联聚合的方法合成了热响应HPMC凝胶珠,此方法是将溶有HPMC,氢氧化钠和二乙烯基砜的水溶液倒入甲苯中并在反应釜中搅拌从而完成交联反应。

       纤维素醚水凝胶因其具有生物相容性和生物可降觯性而广泛的应用于药物缓释和组织工程中。但是化学交联而成的凝胶含有很多难于除净的未反应交联剂,催化剂和悬浮剂等,这些化学物质对于人体来说通常是有毒的。研究者们后来发现了一种无残留毒物的方法,即辐射交联法。不仅如此,这种方法相对于化学交联法来说操作更为简单。在辐射条件下,高分子链上会产生自由基,通过链间自由基的结合可以产生三维的交联结构。然而辐射同时能引发高分子的降解。在辐射下,高分子的降解和交联是一对互相竞争的反应,所以这个交联过程是一个动态的反应过程。

      目前研究人员已经对CMC和HPC的交联反应进行了研究。BinFei和Radoslaw A.等【42]详细研究了羧甲基纤维素的辐射交联聚合,选取了取代度在0.7- 2.2范围内的样品,在固态和水溶液状态下,分别用不同剂量的辐射进行了研究。CMC在辐射情况下会发生降解,而高取代度和高浓度的水溶液有利于CMC发生交联反应。对于取代度2.2的CMC的辐射交联的研究表明,除了浓度是一个重要的影响因素之外,辐射剂量、辐射速率以及周围环境中的氧气含量都会影响水凝胶的形成‘43]。Radoslaw A. Wach和Hiroshi Mitomo等对HPC辐射制备水凝胶进行了研究,他们发现除了辐射剂量、辐射速率和浓度等影响因素之外,电子光束辐射的效果要比伽玛射线辐射的效果好,前者辐射产生的水凝胶中,凝胶分数达到95%以上,而后者只有65%左右f44]。

      自然界中传统的物理交联水凝胶:白明胶( Gelatin)和角叉胶( Carrageenan)都是在冷却其溶液的情况下形成凝胶的。与这些高分子凝胶不同的是纤维素醚热引发凝胶是在其溶液受到加热的情况下产生的,凝胶过程中所产生的空间三维网络结构主要是由其高分子链上的疏水基团(如甲氧基)之间的疏水作用( Hydrophobic interactions)引发形成的[36],在低温的溶液中,纤维素醚大分子完全水合,除了简单的缠结外,高分子链与链之间几乎没有别的相互作用,在升高温度时,聚合物逐渐失去其水合水分子,疏水基团相互靠近并组成节点,节点越来越多并形成三维空间网络,当节点的增加达到一定的程度时,体系就形成了大分子的无限网络交联结构。

       以上就是特耐斯化工研究的纤维素醚的物理交联水凝胶反应。

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