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超吸水性水膠 Water-soluble polymer (1) Water-soluble polymer (2) Water-soluble polymer (3) Water-soluble polymer (4) Hydrogel and Superabsorbent(1) Hydrogel and Superabsorbent(2) Hydrogel and Superabsorbent(3) Hydrogel and Superabsorbent(4) Hydrogel and Superabsorbent(5) 側鏈具甘胺酸的水膠之澎潤行為研究 側鏈具甘胺酸的水膠之澎潤行為研究 側鏈具甘胺酸的水膠之澎潤行為研究 側鏈具甘胺酸的水膠之澎潤行為研究 * 南台科技大學化學工程與材料工程系 螯合高分子研究室 ?不會溶於水的原因： ?結構上，幾乎都是 –CH 的親油基。 ?一般常見的高分子是不會溶解在水中的。 ?常見的可溶於水的聚合物： ?結構上含有 親水基 -OH -NH2 ?醚基 -CH2CH2-O- 是親水的！結構上有多一點的醚基則 可能溶於水！ ?PET的重複單位之醚基數量少 ? PET不溶於水。 ?有時候，聚合物分子間的吸引力太強而使其產生結晶！ ? 該高分子反而不會溶於水中！ nylon 6,6 ?酯基雖然是 R1-COO-R2 ? 但不算是親水基。 ∴ PMMA 不溶於水。 ?若親水基在側鏈上 ? 可溶解於水中的機會較大。 ?高分子的分子量越大 ? 越不易溶解在溶劑中。 ?當高分子的分子量為 ∞ 時（交聯聚合物） 　?無法為溶劑所溶解，只能被溶劑澎潤(swell) 。　 ?水溶性高分子被製成交聯聚合物時 　?無法為水所溶解，只能被水澎潤(swell) ? 水膠(hydrogel)　 ?但若是側鏈過長 ? 側鏈可能糾纏一起而使聚合物反而難溶於水中。 ?hydrogel：水膠；凝膠(gel) ?把水溶性高分子交聯而產生的聚合物。 ?會吸收水而澎潤，但不被水溶解(因為是交聯聚合物) 。 ?water-absorbing material：吸水性材料 ?每克材料僅能吸收 3、4 克或更少量的水。 ?cotton ?pulp ?sponge ----。 ?Superabsorbent： ?每克材料可吸收數十克或數百克的水。 ?以contact lens、紙尿褲、衛生棉、濕紙巾最常見。 ?農業上，可埋入泥土中，吸收下雨的水分 ? 增加土壤保留水分的能力，以利農作物生長。 ?園藝業 ? 可減少水分的蒸發與流失，減少加水的次數。 ? hydrogel 即具備此功能。 良好的 Hydrogel and Superabsorbent ?吸水的容量大 ?吸水後，體積膨脹量少 ?吸水後，仍具有相當的機械強度 ?吸水容量受鹽類的影響較少 ?可重複使用 ?影響 Hydrogel and Superabsorbent 的 吸水行為之因素： ?hydrogel 本身的因素 ?吸水時的外在因素 ?本身的化學結構： ?例如： ? －COO－ ? 受 pH 值影響較大。 ?醯胺類、－CCO－ ? 受 pH 值影響較小。 ?交聯程度： ?(1)提高交聯度： ?機械強度佳 ?吸水後的澎潤量小 ?但吸水量會下降 (2)降低交聯度： ?吸水量會上升 ?機械強度下降 ?吸水後的澎潤量大 ?交聯度過低，材料會溶解掉。 ?吸水的時間 ?溫度、電場 ?水溶液的 pH 值 ?水溶液的所含的鹽類濃度 (離子強度)與種類。 (NaCl、MgCl2、NaNO3 ---) ?智慧型高分子：intelligent polymer or smart polymer ?受到外界環境的物理、化學、生物信號的刺激時，某些物 理或化學性質會改變的聚合物。 ?也被稱為環境敏感性高分子。 ?若此類型的高分子以hydrogel態出現 ? intelligent hydrogel or smart hydrogel ?用於藥物釋放 ? control rele