1.1 水凝胶

1.1.1 水凝胶的分类

水凝胶是以水为分散介质的凝胶，具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。

    水凝胶有各种分类方法，根据水凝胶网络键的不同，可分为物理凝胶和化学凝胶。据水凝胶大小形状的不同，有宏观凝胶与微观凝胶（微球）之分。根据形状的不同宏观凝胶又可分为柱状、多孔海绵状、纤维状、膜状、球状等，目前制备的微球有微米级及纳米级之分。根据水凝胶对外界刺激的响应情况可分为传统的水凝胶和环境敏感的水凝胶两大类。传统的水凝胶对环境的变化如温度或pH等的变化不敏感，而环境敏感的水凝胶是指自身能感知外界环境（如温度、pH、光、电、压力等）微小的变化或刺激，并能产生相应的物理结构和化学性质变化甚至突变的一类高分子凝胶。根据合成材料的不同，水凝胶又分为合成高分子水凝胶和天然高分子水凝胶。根据水凝胶中单体分子所带电荷的不同，又可分为非离子水凝胶、阳离子水凝胶、阴离子水凝胶和两性离子水凝胶等[3]。文献综述

1.1.2 水凝胶的溶胀性能

1.2 PDMDAAC

1.2.1 结构

PDMDAAC的结构主要有线形五元环结构和支链化结构两种，分别如图1-1示。

a 五元环结构                   b支链化结构（<3%）

图1-1 PDMDAAC的分子结构[1]

1.2.2 性质

PDMDAAC为白色易吸水粉末，易溶于甲醇、冰醋酸和水，不溶于其他有机溶剂。商品一般为水溶液，呈中性，干燥后为白色或略带黄色。在室温条件下PDMDAAC水溶液在pH值为0.5~14范围内均稳定。PDMDAAC分子带正电荷，其水溶液和吸湿性固体粉末具有导电性，其导电激励为离子迁移导电[11]。

1.2.3 合成

聚二甲基二烯丙基氯化铵PDMDAAC是由单体二甲基二烯丙基氯化铵（dimethyldiallyl ammonium chloride，简称DMDAAC）经由自由基聚合反应得到，其分子结构和制备反应通式如下：

图1-2 PDMDAAC的合成

PDMDAAC产物的合成方式有很多，有溶液聚合（水溶液聚合和有机溶液聚合）、乳液聚合、悬浮聚合和辐射聚合等。不同方法投入成本又高低之分，合成的产物也不尽相同，一般根据所需产物的要求来具体选择不同的聚合方式。目前应用最多的方法是水溶液聚合法[11]。

1.3 含DMDAAC单元的水凝胶论文网

在以DMDAAC为单体的聚合方面，不同结构（支化、交联）DMDAAC聚合物对应的应用效果也有可能不同。当今，交联产品（亦称为水凝胶、吸水性树脂）由于其独特的结构性能在诸多场合有着重要的应用，例如它可作为传感器、分离膜、医用吸附剂、医用材料及药物传输系统，甚至是农业、园林、卫生、医药和建筑等行业，因此渐渐开始有人关注含DMDAAC单元的交联反应及其产物。在PDMDAAC的合成中，有自交联[11]（如图1-2所示）也有外加交联剂的形成的交联之分，但一般通过外加交联剂后形成的胶体溶胀度高，稳定性好，称之为PDMDAAC水凝胶