离子键交联的聚两性电解质凝胶在不同pH和不同电解质溶液中溶胀行为研究

摘要

以丙烯酸（AA）和甲摹丙烯酸二乙氨基乙酯（DEAM）形成的离子复合物与丙烯酰胺（AAm）共聚，合成了一种新型的离子键交联的聚两性电解质凝胶（PADA）．由于分子之间的氢键作用，PADA凝胶并不是在A／C（负正离子单体摩尔比）为1，而是在A／C为1．55处有最大消溶胀，与共价键交联的聚两性电解质凝胶相比，PADA凝胶的溶胀行为具有更强的pH敏感性．PADA凝胶住不同pH缓冲溶液中的溶胀行为表明，在pH3—4之间消溶胀程度最大．在偏离该pH区域时凝胶均发生溶胀．但凝胶的溶胀程度在pH〈3的酸性溶液中随A／C的增加而降低；而在pH〉4的偏碱性溶液中随其增加而增加．在不同价数的离子溶液中，离子浓度对于PADA凝胶的平衡溶胀有着不同的影响．对于一价的NaCl溶液，PADA凝胶有典型的反聚电解质效应．但对于高价的CaCl2和柠檬酸三钠溶液，只在较低的浓度下，才表现出反聚电解质效应．而在较高盐浓度时，随盐浓度的增加其溶胀比反而降低．这可能与高价离子形成的离子键交联有关．与pH对PADA凝胶溶胀程度的影响相似，在CaCl2溶液中，PADA凝胶的溶胀程度随A／C的增加而降低；而在柠檬酸三钠溶液中则刚好相反．这种独特的溶胀行为似乎与高价离子电荷的正负性有关．