元素百科为您介绍：近日，记者从天津大学获悉，一种具有高强度、稳定性以及热塑性和可自修复的新型超分子聚合物水凝胶被成功制备出来，其强度达到人体软骨的4倍，在水含量高达70%—80%的情况下，拉伸和压缩强度都能达到兆帕级别，并具有抗撕裂性，在酸性、碱性环境下均能保持非常良好的稳定性，有望用作软湿结构生物材料替代物。 水凝胶应用 水凝胶是一种在高分子材料缝隙间存在大量水的果冻状物质，可用于制造食用果冻、隐形眼镜片、人工软骨等。它具有交联结构，不溶解、不熔融，含水量是总质量的50%—70%，与人体组织类似，故而在作为人体植入物可以减少不良反应，是优良的生物医用材料。但是，水凝胶相对脆弱，且稳定性差，尚不能完全替代承受载荷的人体软组织，因此制备高强度的超分子聚合物水凝胶十分必要。 “双氢键超分子水凝胶”概念 常用的水凝胶由若干组分组成，需要添加化学交联剂才能保持其性质稳定、强度高、不溶于水。天津大学材料学院刘文广教授课题组使用氨基酸衍生物作为单一组分，在全球率先提出“双氢键超分子水凝胶”的概念，运用氢键自识别机理，无需化学交联剂，制备出新型超分子水凝胶，使其具有更优异的生物相容性，有望用作软湿结构生物材料替代物。 实验结果显示，这一新型超分子水凝胶还具有热塑性和自修复功能。经过加热后，它可以像橡皮泥一样变形、重组、塑形，反复利用。这种力学达兆帕级别的自修复的超分子聚合物水凝胶在以前鲜有报道。                                                                                                       责任编辑：qxl 你可能感兴趣的中国化工网栏目：化学试剂 ，化学元素表，化学元素周期表口决，化学元素周期表读音，化学元素周期律，化工词典，cas号查询

化学词典为您介绍水凝胶基本性能、制作工艺以及应用，水凝胶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。根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，制备的微球有微米级及纳米级之分。 水凝胶基本性能 水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物，在水中能够吸收大量水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。水凝胶这个词最早出现于1960年，当时是由捷克的Wicherle和Lim研制的聚强乙基丙烯酸甲酯。它本身是硬的高聚物，但它吸收水分后就变成具有弹性的凝胶，故称水凝胶。凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶，日常生活中的果冻、隐形眼镜等，都属于水凝胶制品。 水凝胶制作工艺 一种保水凝胶的制法，即先将氢氧化钠溶于水中，并加入丙烯酸进行预处理；再依次加入玉米淀粉、丙烯酰胺和碳酸钙，搅拌加温反应后，加入引发剂进行接枝聚合反应；然后将反应后的液体倒入模具中，恒温干燥即可。其产品组分(重量百分比)包括：玉米淀粉4.5－4.7，丙烯酸21.4－22.5，丙烯酰胺9－9.5，过硫酸铵3.2－4.5，碳酸钙4.5－4.7，氢氧化钠9.5－9.9，水余量。有工艺简单，产品无毒、可生物降解和应用广阔等优点。 水凝胶应用 作为一种高吸水高保水材料，水凝胶被广泛用于多种领域，如：干旱地区的抗旱，农用薄膜、建筑中的结露防止剂、调湿剂、石油化工中的堵水调剂，原油或成品油的脱水，在矿业中的抑尘剂，食品中的保鲜剂、增稠剂，医疗中的药物载体等等。值得注意的是，不同的应用领域应该选用不同的高分子原料，以满足不同的需求。 日用品 水凝胶作为一种高吸水性材料，广泛地应用于妇女卫生巾、尿布、生理卫生用品、香料载体以及纸巾等方面，用量不大，价格能为消费者接受，目前用在该领域的材料主要是交联的聚丙烯酸盐及淀粉2丙烯酸接枝聚合物。 工业用品 水凝胶可用于油水分离、废水处理、空气过滤、电线包裹材料、防静电、密封材料、蓄冷剂、溶剂脱水、金属离子浓集、包装材料等诸多方面。比如，用做包装材料，当运输和贮存可能会受潮和本身可能会溢流的货物时，可用含高吸水性水凝胶的复合材料包装，以保证货物安全。高吸水性凝胶与无纺布和薄膜组合，可加工成不同结构吸液衬里材料，用以包装肉类食品，使商品能保持清洁外观，取食时包装袋中不存液体。 农业土建 水凝胶材料可用在农用薄膜、农业园艺用保水材料、污泥固化、泥水添加剂、墙壁顶棚材料等方面。绿化沙漠是高吸水性水凝胶材料极有潜力的用途之一，可通过制成保水剂的方式实施。以高吸水性凝胶为主要成分，加入粘土和水制成保水剂，再和农用的土掺在一起就可很好保存土壤中的水分，埃及正在推进一项利用该技术绿化沙漠的宏大工程。 生物医学 烧伤涂敷物：水凝胶材料直接用于与人体组织接触，可防止体外微生物的感染，抑制体液的损失，传输氧到伤口，一般说来能促进伤口的愈合。在中欧，注册商标为HDR或AQUA2GEL的水凝胶烧伤涂敷物，销售前景看好，这种产品是通过辐射法制备的。这种涂敷物也可制成喷雾液、乳液或膏状，一些消炎药物也可包埋其中，透过凝胶缓慢地释到受伤部位，加速伤口的愈合。                                                                                                       责任编辑：qxl 你可能感兴趣的中国化工网栏目：化学试剂 ，化学元素表，化学元素周期表口决，化学元素周期表读音，化学元素周期律，化工词典，cas号查询

化学词典告诉你苯酐是什么以及苯酐生产工艺及用途内容，苯酐是一种重要的染料中间体，被广泛用于制造增塑剂（邻苯二甲酸酯）、不饱和聚酯、醇酸树脂等。因其独特的性质，苯酐应密封阴凉保存。 苯酐是什么 苯酐又称邻苯二甲酸酐、酞酐C8H4O3，英文简写为PA，是邻苯二甲酸分子内脱水形成的环状酸酐。为具有特殊气味的白色、针状晶体。分子量148.11。密度为1.53g/cm3（4℃）。熔点130.8℃。沸点284℃（升华）。爆炸极限10.5％（193℃）、1.7％（140℃）。易溶于热水，在热水中溶解为酞酸；亦可溶于醇；难溶于二硫化碳；微溶于冷水，作为一种重要的有机化工原料，主要用于生产塑料增塑剂、醇酸树脂、染料、不饱和树脂以及某些医药和农药。 苯酐生产工艺 方法一 其制备方法是由萘或邻二甲苯催化氧化，现在国内大部分已采用邻二甲苯氧化，现分述如下。 (1)萘氧化法 有沸腾床和固定床法，国内主要采用沸腾床。其工艺是:将热空气送入装有钒催化剂(V2O5)的沸腾床氧化器中升温至300~340℃，将催化剂活化数小时，然后将空气送入氧化器，将熔化的萘喷入氧化器催化层中，反应温度360~380℃，反应后产生的苯酐气体经沸腾床顶部的过滤管滤去催化剂后，经过冷凝器多级冷凝，尾气再经水喷淋塔吸收，将热机油送人热熔冷凝器的翅片管中，苯酐熔成液体，流入储槽即为粗品，分别用浓硫酸处理，碳酸钠中和，然后精馏得成品。 (2)邻二甲苯氧化法 本法分固定床法和沸腾床法(流化床法)。 ①流化床法 以钒一钾一锑的氧化物为活性组分，以扩孔硅胶为载体，制成粉状催化剂，在流化床内进行氧化反应，邻二甲苯与空气在气化器内混合后进入流化床反应器，反应温度365~380℃下进行。 ②固定床法 以五氧化二钒为主的钒系催化剂，在列管式固定床进行。将过滤后的无尘空气经压缩、预热与气化的邻二甲苯蒸气混合后进人反应器，在400~460℃进行氧化反应，进料空速2000~3000h-1，空气中的邻二甲苯浓度40~60g/m2，反应热由管外循环熔盐带出。反应产物进入蒸气发生器，被冷却的反应气经进一步冷却回收粗苯酐，尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐，粗苯酐经减压粗馏，塔顶分馏出低沸点的顺丁烯二酸酐等，塔底物料再真空精馏，得到苯酐成品。 方法二 目前在工业生产中有两种苯酐原料路线，即邻二甲苯法(简称邻法)和萘法。生产工艺有三种:固定床氧化法、流化床气相氧化法和液相法。世界苯酐生产中以邻法固定床氧化技术为主，大约占苯酐生产总能力的80%以上。1.邻二甲苯氧化法一般采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂进行邻二甲苯的气相氧化，反应器多数为列管式固定床。将过滤后的无尘气经压缩、预热，与气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器，在400-460℃进行氧化反应，进料空速2000-3000h-1，空气中邻二甲苯浓度40-60g/m2(标准)，反应热由管外循环的熔盐带出。反应产物进入蒸气生器，被冷却的反应气经进一步冷却，回收粗苯酐。尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐后放空。粗苯酐经减压粗馏，由塔丁分离出低沸点的顺丁烯二酸酐，甲基顺丁烯二酸酐及苯甲酸等;塔底物料经真空精馏，得到苯酐产品。原料消耗定额:邻二甲苯(98%)1138kg/t。2.萘催化氧化法萘熔融气化后与空气在沸腾床或固定床反应器内，在催化剂五氧化二钒存在下，催化氧化生成苯酐气体，经冷凝热熔而得粗酐，通过热处理后再经减压蒸馏、冷凝、分离而得精苯酐。原料消耗定额:萘(95%以上)11250kg/t。 苯酐的用途 邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯都是重要的增塑剂。邻苯二甲酸酐与多元醇(如甘油、季戊四醇)缩聚生成聚芳酯树脂，用于油漆工业；若与乙二醇和不饱和酸缩聚，则生成不饱和聚酯树脂，可制造绝缘漆和玻璃纤维增强塑料。邻苯二甲酸酐也是合成苯甲酸、对苯二甲酸的原料，也用于药物合成。                                                                                                       责任编辑：qxl 你可能感兴趣的中国化工网栏目：化学试剂 ，化学元素表，化学元素周期表口决，化学元素周期表读音，化学元素周期律，化工词典，cas号查询