不同交联剂对甲基丙烯酸-β-羟乙酯/E-51双甲基丙烯酸酯聚合物水凝胶性能的影响

以水溶性单体甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)与大分子交联剂E-51双甲基丙烯酸酯(E-51-DMA)(质量比HEMA/E-51-DMA=90/10)为主要原料,分别引入了5种小分子交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、二乙烯基苯(DVB)、双甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)、1,1,1-三(丙烯酰氧甲基)丙烷(TAP)和2,2,2-三(丙烯酰氧甲基)乙醇(TAE),采用本体聚合方法合成了5个系列的聚合物水凝胶.研究了小分子交联剂的类型及用量对水凝胶溶胀性能、杨氏模量以及有效交联密度ve和聚合物-水相互作用参数χ的影响,并比较了不同交联剂的交联效率.结果表明,随着小分子交联剂用量的增大,水凝胶平衡含水量EWC逐渐降低,聚合物体积分数2逐渐增大,反映聚合物网络结构的有效交联密度ve以及热力学参数聚合物-水相互作用参数χ值也随之增大.通过理论交联密度和有效交联密度的线性拟合,得到所选用的5种小分子交联剂在E-51-DMA10/HEMA90水凝胶体系中的交联效率,其顺序为DVB>EDMA>TAE>MBA≈TAP.