水凝膠——應用範圍廣泛的高分子凝膠材料
水凝膠(Hydrogel)是以水為分散介質的凝膠,在水中能夠吸收大量水分而溶脹,並在溶脹之後能夠繼續保持其原有結構而不被溶解,是一種高分子網路體系,性質柔軟,能保持一定的形狀,能吸收大量的水。
它本身是硬的高聚物,但它吸收水分後就變成具有彈性的凝膠,故稱水凝膠。凝膠之所以能夠吸收更多的水分,原因就在於其交聯網格結構。這樣的結構是包裹式的,以立體三維式取代了平面式,而且鏈上親水性基團的複雜交錯,給容納水分提供了優良環境。
凡是水溶性或親水性的高分子,通過一定的化學交聯或物理交聯,都可以形成水凝膠,應用範圍廣泛。日常生活中的果凍、隱形眼鏡、退熱貼、眼貼等,都屬於水凝膠製品。
水凝膠產品的應用:
1、日常用品:水凝膠作為一種高吸水性材料,廣泛地應用於香料載體、凝膠面膜、眼貼、嫁接眼睫毛貼等方面。
2、作為農業用品,高分子水凝膠可作為一種高效抗旱保水劑,在較短時間內吸收超過自身重量幾百甚至上千倍的水,並緩慢地釋放出來。用作農用土壤保水劑、農膜防霧劑、種子塗覆劑。
3、醫用領域:可用作藥物傳輸體系,能夠維持或向體液控制釋放包埋在水凝膠中的藥物。一般來說有兩種類型的控制釋放,一種是像凝膠塗敷物一樣釋放小分子(醫用冷敷貼、退熱貼),另一種情況是含有藥物的聚合物基材逐漸分解,在這種情況下,藥物擴散進入周圍環境,由材料的生物降解速率控制。