главная > справочник > химическая энциклопедия:

Полимерные гидрогели

Notice: Undefined variable: iko in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 95

Notice: Undefined variable: goo in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 109

Notice: Undefined variable: mn in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 109

Полимерные гидрогели, сшитые полимеры на основе гидрофильных макромолекул. способные к равновесному и обратимому набуханию в воде и водных растворах. Величины степени т. наз. своб. набухания (в деионизованной воде) лежат в интервале от 0,5-1 мл (слабонабухающие полимерные гидрогели) до неск. литров (сильнонабухающие полимерные гидрогели) на 1 г сухого вещества и определяют области использования этих материалов.

Осн. методы получения полимерных гелей: радикальная полимеризация гидрофильных мономеров (напр., акриламида. гидроксил-алкилметакрилатов, акриловой кислоты и ее солей. N-винил-пирролидона) в присутствии сшивающих агентов (этиленгли-кольдиметакрилата, метилен-бис-акриламида или др.); сшивание гидрофильных олигомеров (напр., олигоэтиленгликолей) или полимеров (полиакриламида, полиэтиленоксида. поливинилового спирта. поликислот, полиаминов или др.) обычными методами синтеза сетчатых полимеров; прививка указанных выше мономеров к прир. полимерам (крахмал, целлюлозу и ее эфиры, декстран. желатин), обеспечивающие образование сетки; хим. реакции полимеров, например гидролиз сшитого и (или) привитого полиакрило-нитрила.

Степень набухания полимерных гелей зависит от природы макромолекул. главным образом от их сродства к воде, степени сшивания, доли ионогенных групп, а также от внеш. условий (т-ры, давления, рН и ионной силы раствора). Зависимость степени набухания полимерных гелей от указанных параметров качественно описывается ур-ниями термодинамики набухания сетчатых полимеров. Сильнонабухающие полимерные гидрогели обычно являются полиэлектролитами: взаимное отталкивание связанных с полимерной сеткой одноименно заряженных групп повышает степень набухания полимерных гелей, однако подавление диссоциации ионогенных групп, а также их экранирование при увеличении ионной силы раствора резко (иногда катастрофически) снижают набухание полимерных гелей Такое явление (коллапс) м. б. обусловлено также сорбцией многозарядных противоионов или введением "плохого" растворителя.

Применяют полимерные гидрогели в медицине для создания контактных глазных линз (чаще всего полимерные гидрогели на основе гидроксиэтил-метакрилата), терапевтич. транспортных систем и искусств, эмболов (микросфер), в эндопротезировании, ожоговой терапии, в санитарии - как влагопоглощающее ср-во (крови, мочи, пота и т. п.). Сильнонабухающие полимерные гидрогели используют в с. х-ве для повышения влагоемкости почв и грунтов, снижения водопотребления (полимерные гидрогели на основе полиакриламида, полиэтиленоксида. привитых полимеров акриловой кислоты на крахмале), а также для создания искусств. растит. сред ("солнечных прудов", аккумулирующих солнечную энергию), антизапотевающих покрытий и др.

Лит.: Hydrogels for medical and related applications, ed. by J. D. Andrade, N. Y., 1976 (Amer. Chem. Soc. Symp. Sen, № 31); Masuda F., "Chem. Econ. Eng. Rev.", 1983, v. 15,№ и, p. 19-22; Azzam R. A. I., "Commun. Soil Sd. Plant Anal.", 1983, v. 14, p. 739-60. © К. С. Казанский.