ПОЛИМЕРНЫЕ ГИДРОГЕЛИ

,

сшитые полимеры на основе гидрофильных макромолекул, способные к равновесному и обратимому набуханию в воде и водных р-рах. Величины степени т. наз. своб. набухания (в деионизованной воде) лежат в интервале от 0,5-1 мл (слабонабухающие П. г.) до неск. литров (сильнонабухающие П. г.) на 1 г сухого в-ва и определяют области использования этих материалов.

Осн. методы получения П. г.: радикальная полимеризация гидрофильных мономеров (напр., акриламида, гидроксил-алкилметакрилатов, акриловой к-ты и ее солей, N-винил-пирролидона) в присут. сшивающих агентов (этиленгли-кольдиметакрилата, метилен- бис -акриламида или др.); сшивание гидрофильных олигомеров (напр., олигоэтиленгли-колей) или полимеров (полиакриламида, полиэтиленоксида, поливинилового спирта, поликислот, полиаминов или др.) обычными методами синтеза сетчатых полимеров; прививка указанных выше мономеров к прир. полимерам (крахмал, целлюлозу и ее эфиры, декстран, желатин), обеспечивающие образование сетки; хим. р-ции полимеров, напр. гидролиз сшитого и (или) привитого полиакрило-нитрила.

Степень набухания П. г. зависит от природы макромолекул, гл. обр. от их сродства к воде, степени сшивания, доли ионогенных групп, а также от внеш. условий (т-ры, давления, рН и ионной силы р-ра). Зависимость степени набухания П. г. от указанных параметров качественно описывается ур-ниями термодинамики набухания сетчатых полимеров. Сильнонабухающие П. г. обычно являются полиэлектролитами: взаимное отталкивание связанных с полимерной сеткой одноименно заряженных групп повышает степень набухания П. г., однако подавление диссоциации ионогенных групп, а также их экранирование при увеличении ионной силы р-ра резко (иногда катастрофически) снижают набухание П. г. Такое явление (коллапс) м. б. обусловлено также сорбцией многозарядных противоионов или введением "плохого" р-рителя.

Применяют П. г. в медицине для создания контактных глазных линз (чаще всего П. г. на основе гидроксиэтил-метакрилата), терапевтич. транспортных систем и искусств, эмболов (микросфер), в эндопротезировании, ожоговой терапии, в санитарии - как влагопоглощающее ср-во (крови, мочи, пота и т. п.). Сильнонабухающие П. г. используют в с. х-ве для повышения влагоемкости почв и грунтов, снижения водопотребления (П. г. на основе полиакриламида, полиэтиленоксида, привитых полимеров акриловой к-ты на крахмале), а также для создания искусств. растит. сред ("солнечных прудов", аккумулирующих солнечную энергию), антизапотевающих покрытий и др.

Лит.:Hydrogels for medical and related applications, ed. by J. D. Andrade, N. Y., 1976 (Amer. Chem. Soc. Symp. Sen, № 31); Masuda F., "Chem. Econ. Eng. Rev.", 1983, v. 15,№ и, p. 19-22; Azzam R. A. I., "Commun. Soil Sd. Plant Anal.", 1983, v. 14, p. 739-60. К. С. Казанский.