两性离子聚合物的合成与性能研究
两性离子聚合物
两性离子聚合物
两性离子聚合物是指一种由正负离子组成的大分子化合物，包括有机阴离子大分子聚合物和有机阳离子大分子聚合物。
两性离子聚合物具有良好的亲水性，极性和可溶性，能在水中溶解，具有更好的稳定性和分散性，因此在各种应用中被广泛使用。
这类聚合物的应用及其引进的技术有：一种可用于改善土壤结构和提高土壤的保湿性能的根条粘胶，一种可防止疾病菌体交换和传播的抗菌药物，一种稳定植物抗病毒，一种可以稳定和改善口服药物的系统治疗剂，还有一种可以用作芳香气体隔离层的薄膜等。
两性离子型聚合物处理剂SIOAP的合成与性能
作 者 简介 ： 中 华 ．教 授 级 高 级 工 程 师 ，９５年 毕 业 于 郑 王 １８ 州 大 学 化 学 系 ． 任 中 原 石 油勘 探 局 钻 井 工 程 技 术 研 究 现 院 总工 程 师 ． 要 从 事 精 细 化 工 和 油 田化 学 研 究 工 作 ． 主 已 公 开 发表 论 文 １ｏ多 篇 ， 作 出 书 ２本 ，获 省 部 级 科 技 奖 ６ 合 励 多项 。 ＊参 加 实 验工 作 的 还 有周 乐 群 、 明华 等 同志 ． 刘 特此 致 谢 。
将 配方 量 的氢氧 化钾 、 水等 加入 反应 器 中 ， 在 搅拌 下缓 慢加 入 丙 烯 酸 和含 磺 酸基 单 体 ， 其 充 使 分 反应 ， 然后 加 入丙烯 酰胺 、 阳离 子单 体 和无机 原
料 ， 其溶 解后 加入一 定量 的引 发剂 水溶液 ， 应 待 反 ５ ０ｍ ｎ 即得 胶 状 产 物 。８ —１ ｉ， ０～１０ ℃ 下 烘 干 粉 ０ 碎， 即得 两 性离 子聚合 物处 理剂 ＳＯ Ｐ ＩＡ 。 取 ４ｇ 品 ， 慢加入 ４ ０ｍ 样 慢 ０ Ｌ纯净 水 中 ， 搅拌
２０ ０２年 ６月
王 中华 ． 性 离 子 型 聚 合 物 处理 剂 ＳＯ Ｐ的合 成 与 性 能 两 ＩＡ
两 性 离 子 型 聚 合 物 处 理 剂 ＳＯ Ｉ ＡＰ的 合 成 与 性 能
王 中华
（ 中原 石 油 勘 探 局 钻 井 工 程 技 术 研 究 院 ， 阳 ４ ７ ０ ） 濮 ５ ０ １
计测 定 ＳＯ Ｐ溶 液 的表 观 粘度 。 ＩＡ
１３ 性 能 评 价 ．
１ ３． 基 浆 配 制 ． １
收 稿 日期 ：０ ２０ ５ ２ ０ ．５２ 。
（ ） 水基 浆 ： １ １淡 在 Ｌ水 中加 入 ３ｇ 纯碱 和 ５ ０ｇ 钙膨 润土 ， 搅拌 ８ｈ 室温放 置 ４ ， 淡水 基浆 。 ， ８ｈ 得
两性离子聚合物的合成及应用_何晓燕
Preparation and Application of Zwitterionic Polymers
He Xiaoyan＊＊ Zhou Wenrui Xu Xiaojun Yang Wu＊＊ （ College of Chemistry and Chemical Engineering，Northwest Normal University，Key Lab of Bioelectrochemistry ＆ Environmental Analysis of Gansu Province，Lanzhou 730070，China）
petroleum industry
收稿： 2012 年 11 月，收修改稿： 2013 年 1 月 * 国家自然科学基金地区科学基金项目（ No． 21164010） 和甘肃省自然科学基金项目（ No． 1107RJZA149） 资助 ＊＊Corresponding author e-mail： hexy09@ 163． com； yangw@ nwnu． edu． cn
McCormick 等研究发现两性离子聚合物与普通 聚离子电解质及聚 阴、阳 离 子 电 解 质 不 同 的 是 它 具 有“反 聚 电 解 质 效 应 溶 液 行 为 （ antipolyelectrolyte behavior in solution ） ”［9，10］，即 在 盐 溶 液 中，其 黏 度 不但不降低，反 而 升 高。 这 是 因 为 正 负 电 荷 基 团 同 时存在于两性离子 聚 合 物 中，并 且 正 负 电 荷 基 团 的 数 目 相 等 ，它 呈 现 电 中 性 ，所 以 这 类 聚 合 物 表 现 出 反 聚电解质效应溶液行为。可以以高分子构象变化和
两性离子-阴离子双交联P（AAm-co-AAc-co-SBMA-co-AMPS）
第 4 期第 183-191 页材料工程Vol.52Apr. 2024Journal of Materials EngineeringNo.4pp.183-191第 52 卷2024 年 4 月两性离子-阴离子双交联P（AAm-co-AAc-co-SBMA-co-AMPS）/Fe3+水凝胶的摩擦学性能研究Tribological properties of zwitterionic-anionicdual-crosslinked P（AAm-co-AAc-co-SBMA-co-AMPS）/Fe3+ hydrogel李子恒1，王斌斌1，尤德强1，李卫1，王小健1，2*（1 暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院，广州 510632；2 暨南大学韶关研究院，广东韶关 512029）LI Ziheng1，WANG Binbin1，YOU Deqiang1，LI Wei1，WANG Xiaojian1，2*（1 Advanced Wear & Corrosion Resistant and Functional Materials，Jinan University，Guangzhou 510632，China；2 Shaoguan ResearchInstitute of Jinan University，Shaoguan 512029，Guangdong，China）摘要：水凝胶是一种理想的软骨修复材料，但目前很难有人工材料能实现软骨的超低摩擦因数。
使用两性离子单体［2-（甲基丙烯酰氧基）乙基］二甲基-（3-磺丙基）（SBMA）和阴离子单体2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸（AMPS）合成一种两性离子-阴离子双交联P（AAm-co-AAc-co-SBMA-co-AMPS）/Fe3+水凝胶。
在水和PBS中进行摩擦学测试，以评估两性离子和阴离子基团对摩擦因数（CoF）的影响。
结果表明：SBMA和AMPS引入的物理交联点可以提高水凝胶的抗压强度，在水中实现了较低CoF（0.04）；此外，在PBS中观察到CoF进一步降低至0.015，CoF的降低是由于水凝胶在PBS中浸泡产生的高度水合上层所造成的。
两性离子交换有机聚合物包覆硅球整体柱的制备及评价
然而 ， 有机 聚合 整体 固定 相 在 有 机 溶 剂 中存 在 一 定 的 溶 胀 性 ，给 色 谱 分 析 带 来 诸 多 的 不 良影
响 Ｌ ．因此 ， ４ ］ 本研 究制备 了 １种有 机 聚合 物包覆 硅球 两 性离 子 交换 整 体柱 ，并从 整 体 固定 相 的微 观 结 构、 抗压 性 、 溶胀性 、 柱效 和交 换容 量 等方 面对整 体住 进行 了评 价．
１ 实验 部 分
１ １ 仪器 与试 剂 ．
Ｌ ｂＡｌａ ｃ ａ ｌｎｅ液相 色谱泵 （ 国 ） Ｌ ｂＡｌａｃ ｄ ０ ｉ ： 美 ； ａ ｌ ｎｅＭｏｅ５０紫 外一 ｉ 可见 光检 测器 （ 国） 自制 的 检 美 配
收稿 日期 ：０ １１—６ ２ １一０２ 基 金 项 目 ： 宁 省 自然 科 学 基 金 项 目（０ ０ １ ） 辽 ２ ５ ８ ５
作者 简 介 ： 金 祥 （９ ４ ， ， 龙 江 绥 化 人 ， 宁 师 范 大 学 教 授 ， 士 ． 李 １６ 一）男 黑 辽 博
７ ４
辽 宁 师 范 大 学 学报 （ 自然 科 学ｇ ） ｔ
第３ ５卷
测池 ，体积 为 ２ｎ Ｎ ２ ０ Ｌ； － ０ ０双 通道 色谱 工 作站 （ 江 大学 ） － ２ ２酸度 计 （ 浙 ；Ｂ １ 日本 ） ０ ；５ １超级 恒 温水 浴（ 上海 ） Ｋ ０Ｈ 超声 波 清洗仪 （ ；Ｓ ２ ０ ２ 上海 科 导 超声 仪 器 有 限公 司） ；ＫＹＫＹ １ ０ Ｂ 型扫 描 电子 显 微 一 ０ ０
摘 要 ： 利用 甲基 丙烯 酸和 ２二 甲基 乙基胺 甲基丙烯 酸 酯为功 能单体 ，乙二醇 二 甲基丙 一
烯 酸酯 为交联 剂 ，环 己醇 、 甲醇和 水 为 三元 致 孔 剂 ，在 内径 为 ２０肚 石英 毛 细 管 内原 ５ ｍ
两性聚合物的研究进展
— —
分广阔 ， 如用于石油 工业和市政 工程（ 如 消防 ， 污水 排放） 等。 在
这些 领域 ， 常 常遇到 含有 电解 质的海 水 、 地下 水 、 水 泥砂浆 ， 而
将两性 聚合 物制 成水溶 胀密 封材 料 、 电缆 防露剂 ， 可轻松 应对 上 述情况 。 另外 ， 在工 业应用 中 ， 两性 聚合物常 常被制成 半透膜 使 用（ 选择透过 性） ； 也可用于 工业废水 中分 离和浓集 重金属及 稀有 金属（ 两性 高分子 与其它分子的 相互作用及挤 出效应） 。
两性 聚合物 的研 究进展
张 扬扬 （ 同济大 学 材料科 学 与工程 学院 ， 上海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ）
摘要 ： 本文综述 了 近年来 国内外两性聚合 物的研 究现状和取得的主要 成果。 详 细阐明了两性聚合物 与单性聚 电解质截 然不同的性质 并 系统介 绍了两性聚合物的分类 、 制备 方法以及在． ｖ ＿ － Ｊ ， ｋ 、 农业 、 生物 医学等方面的应用。 最后提 出了对两性聚合物应用研究的展望 。 关键 词 ： 两性聚合物 ； 聚 电解质 ； 等 电点 ； 微胶 囊
图１两性聚合物的结构示意 图
当然 也有 其他 的分 类方 法， 如 图 中 左 侧 为 聚 甜 菜 碱
（ ｐ ｏ ｌ ｙ ｂ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ） ， 右 侧按 照两性 聚 合 物的ｐ Ｈ值 行 为分 类 如 下 ； ②阳
成 方法 的研究越来越 受到科研工作者 的青睐 。
（ １ ） 带 有 阴 离 子 基 团 的 单 体 和 带 有 阳离 子 基 团 的 单 体 通 过 无规 或嵌 段 共 聚直 接 聚 合 ： （ ａ ） 分 别 带有 酸 性 基 团和 碱
一种两性离子聚合物凝胶微球的制备与封堵性能
DOI: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.006一种两性离子聚合物凝胶微球的制备与封堵性能刘锋报1，2， 闫丽丽3， 倪晓骁3， 蒋官澄4，5， 崔鑫4，5， 王建华3（1. 中国石油大学（华东）石油工程学院，青岛266580；2. 中石油塔里木油田分公司勘探事业部，新疆库尔勒841000；3. 中国石油集团工程技术研究院有限公司钻井液研究所，北京102200；4. 中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249；5. 中国石油大学（北京）石油工程教育部重点实验室，北京 102249）刘锋报，闫丽丽，倪晓骁，等. 一种两性离子聚合物凝胶微球的制备与封堵性能[J]. 钻井液与完井液，2021，38（4）：435-441.LIU Fengbao, YAN Lili, NI Xiaoxiao, et al.Preparation and plugging performance of zwitterionic polymer gel micro spheres[J].Drilling Fluid & Completion Fluid ，2021, 38（4）：435-441.摘要 针对油基钻井液封堵性不足的难题，以N,N-二甲基丙烯酰胺（DAM ）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS ）和二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC ）为单体，以N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA ）为交联剂，采用悬浮聚合法合成了一种两性离子聚合物凝胶微球。
采用核磁共振氢谱对凝胶微球进行了分子结构表征，并考察了单体投料比、交联剂加量、乳化剂加量等对凝胶微球粒径与封堵性能的影响规律，最终将单体投料比优选为DAM ∶AMPS ∶DMDAAC=7∶1∶2，MBA 加量优选为单体总质量的0.2%，乳化剂加量优选为单体总质量的3%，得到的凝胶微球平均粒径在22 μm 左右。
两性离子聚合物研究进展
两性离子聚合物研究进展摘要：两性离子聚合物是在同一单体侧链上具有均匀分布的等摩尔数的阴离子和阳离子基团的高分子材料，这种两性电荷基团的组合使聚合物具有超亲水性的同时保持了整体电荷中性。
这独特的链结构使两性离子聚合物具有优异的化学性能、水化性能和生物相容性，迄今为止已在医用材料、药物合成等领域得到了广泛研究。
本篇文章主要对两性离子聚合物的结构、合成方法进行了概述；重点论述了其在抗菌、抗污涂层、药物缓释方面的应用及其最近的研究进展，最后对两性离子聚合物未来的发展方向进行了探究。
关键词：两性离子聚合物；结构、合成；抗污染；药物载体1 两性离子聚合物的结构、性质和合成自1950年Alfrey等[1]首次报道合成了两性离子聚合物以来，两性离子聚合物就因其独特的分子结构和理化性质吸引了研究人员广泛的关注。
对于多两性离子聚合物来说，电荷可以位于不同单分子单元或相同单体单元的悬垂侧链上，而在某些聚酯、聚磷腈、和聚磷酰胺中，一种电荷或两种电荷都可以沿着聚合物骨架分布。
研究表明，在两性离子聚合物水溶液中加入小分子盐会使其黏度增大，表现出与聚电解质相反行为，也就是所谓的抗聚电解质效应。
两性离子聚合物一般采用自由基聚合的方法。
由于自由基对亲电分子以及包括水在内的亲核分子具有高度耐受性，相比于离子型聚合方法，该方法的反应条件更加温和易实现。
近年来，有广泛应用的自由基聚合方法主要是三种：原子转移自由基聚合法（ATRP）、可逆加成-断裂链转移自由基聚合法（RAFT）和氮氧稳定自由基聚合法（NMP）。
此外，聚合后修饰允许在成品聚合物链上引入两性离子基团。
这一策略避免了大部分基本两性离子单体的复杂合成及其在聚合过程中繁琐的处理步骤。
另一方面，聚合后修饰拓宽了构建所需聚合物结构的范围。
2 两性离子聚合物的应用2.1 两性离子聚合物抗生物污染蛋白质非特异性的吸附在生物医学材料的表面会引起细胞的吸附以及造成医药设备性能降低。
两性离子聚合物通常被认为是可替代已广泛使用的聚乙二醇（PEG）聚合物作为新型防污材料，具备防止非特异性蛋白质的吸附，减少细菌或哺乳动物细胞粘附的能力[2，3]。
两性离子聚合物
DOI: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.04.005两性离子聚合物/多元醇复合井壁强化剂的研制与作用机理景岷嘉1，2， 袁志平1，2， 王星媛1，2， 王星星3，4， 蒋官澄3，4（1. 川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院, 四川广汉 618300；2. 油气田应用化学四川省重点实验室, 四川广汉 618300；3. 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室, 北京102249；4. 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室, 北京102249）景岷嘉，袁志平，王星媛，等. 两性离子聚合物/多元醇复合井壁强化剂的研制与作用机理[J]. 钻井液与完井液，2022，39（4）：430-434.JING Minjia, YUAN Zhiping, WANG Xingyuan, et al.The development and function mechanisms of an zwitterionic polymer/polyol borehole wall strengthening additive[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid ，2022, 39（4）：430-434.摘要 针对水基钻井液钻探页岩油气频繁遭遇的井壁失稳难题，同时考虑阳离子基团与多重醇羟基在井壁上的吸附作用，通过酯化反应将两性离子聚合物丙烯酰胺（AM ）-丙烯酸（AA ）-二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC ）与聚乙烯醇接枝，研制了一种复合井壁强化剂（WSC-1）。
性能评价结果表明，WSC-1对人造岩心点载荷强度的提高率达26.90%，页岩岩心浸泡后可保持71.3%的内聚力；3%加量下可控制页岩线性膨胀量为63.22%，页岩屑150 ℃的滚动回收率达87.2%，优于聚醚胺、聚合醇等常用井壁稳定剂，且兼具一定的降滤失性能。
通过红外光谱分析、扫描电镜观察，并结合聚DMDAAC 和聚乙烯醇的稳定井壁机理讨论了WSC-1的作用机理：WSC-1通过离子键与氢键强吸附在井壁岩石表面，抑制了黏土矿物水化、分散，且在聚乙烯醇的“多点吸附”作用下形成吸附膜，封堵裂缝并减少自由水向地层中的渗滤，有效强化了井壁。
PVDF膜表面自由基引发接枝两性离子聚合物的研究
PVDF膜表面自由基引发接枝两性离子聚合物的研究李建华;李弥滋;张其清;许小平【摘要】利用AIBN和PVDF都溶于强极性溶剂的性质，制备含有AIBN的PVDF原膜。
在温和的条件下，AIBN加热产生自由基能够有效地引发接枝两性离子聚合物PSBMA到PVDF膜上。
膜表面的化学组成用傅里叶全反射红外光谱（FT-IR／ATR）进行表征，场发射电镜（FESEM）用于观察膜表面的形态。
当PSBMA的接枝率为13．8％时，膜的接触角由原膜的85°下降到62°，这说明接枝PSBMA大大提高了膜的亲水性。
静态吸附实验可以得出PVDF—g—PSBMA 膜的抗蛋白质污染的性能得到了显著的提高。
在500μg／mLBSA浓度下，蛋白质吸附量由M1的130tLg／cm2下降到M4的50μg／cm2。
%The original PVDF membrane containing AIBN was prepared because that the AIBN and PVDF can be all dissolved in strong polar solvent. In facile condition, the free radical generating from heating the AIBN can initiate grafting polymerization of zwitterionic polymer PSBMA onto PVDF membrane. The chemical composi- tion of the membrane surface was characterized by attenuated total reflectance/Fourier transform infrared spec troscopy （FT-IR-ATR）. The field emitting scanning electronic microscopy was conducted to observe the mem- brane morphology. The hydrophilicity of PVDF membranes after grafting PSBMA has improved significantly from the contact angle results, the contact angle of PVDF-g-PSBMA membrane was declined to 62° with the grafted yield of 13.8%. By BSA static absorbed experiment, the anti-fouling properties of modified membrane have enhanced remarkable compared to original membrane.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2012(043)013【总页数】4页(P1748-1751)【关键词】自由基;抗污染;亲水性;PVDF膜【作者】李建华;李弥滋;张其清;许小平【作者单位】福州大学生物和医药技术研究院化学化工学院,福建福州350002;福州大学生物和医药技术研究院化学化工学院,福建福州350002;福州大学生物和医药技术研究院化学化工学院,福建福州350002 中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津市生物医学材料重点实验室,天津300192;福州大学生物和医药技术研究院化学化工学院,福建福州350002【正文语种】中文【中图分类】O636;TQ028.8聚偏氟乙烯（PVDF）是一种常用的聚合物成膜材料［1，2］，具有良好的机械性能、热稳定性、化学稳定性等优点［3－5］。
两性离子聚合物防污涂层研究进展
两性离子聚合物防污涂层研究进展李琪;高昌录;孙秀花【摘要】两性离子聚合物含有正负电荷总数相等的阴、阳离子基团,因其能够高度水化而具有卓越的抗生物污损特性,可以有效抑制非特异性蛋白的吸附、细菌的粘附和生物膜的形成,近年来引起广泛的关注.该文概述了两性离子聚合物的种类及其抗生物污损机理,重点介绍了两性离子聚合物功能防污涂层在生物医疗和海洋防污领域的应用进展,分析了其在当前应用中需要解决的问题,并对未来的应用前景进行了展望.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2018(047)003【总页数】6页(P94-99)【关键词】两性离子聚合物;生物污损;生物医疗;海洋防污【作者】李琪;高昌录;孙秀花【作者单位】哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院,山东威海264209;哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院,山东威海264209;哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院,山东威海264209【正文语种】中文【中图分类】O63-0生物污损是指非特异性蛋白和微生物在材料表面聚集黏附和形成生物膜的过程[1]，给生物传感器、可移植医疗器械和海洋船舶等都带来了巨大的污染问题，严重影响材料的使用性能[2]。
出现生物污损的植入设备能使人体产生诸如溶血、血栓、凝血、免疫、感染和组织增生等一系列不良反应[3]；海洋生物污损导致船体的航行阻力增加、航行速度下降，同时堵塞和破坏管道、过滤器等水下设施，增加运营成本[4]。
因此，抑制生物污损对人们生命安全的保障和社会经济的发展具有重要意义，开发新型功能防污材料或对现有材料进行防污改性势在必行。
材料的表面性质决定着污损物质与材料表面的相互作用，是影响生物污损的一个关键性因素。
抗生物污损材料主要是通过在材料表面形成物理和能量屏障的方式来实现污损物质的低吸附甚至不吸附[5]，在材料表面涂覆聚合物防污涂层是一种解决生物污损问题简单有效的方法。
目前常用的抗生物污损材料主要分为两大类：非离子亲水性聚合物和两性离子聚合物[6]。
复合引发体系合成两性离子聚合物P( AM-DMAPS)
复合引发体系合成两性离子聚合物P( AM-DMAPS)李长海【摘要】以氧化还原引发剂和偶氮类引发剂组成复合引发体系,引发两性离子单体(DMAPS)与丙烯酰胺(AM)在盐溶液中进行自由基共聚合反应,获得了甜菜碱型两性离子共聚物P( AM-DMAPS),采用红外光谱对共聚物进行表征.考察了总单体的质量分数、引发剂用量、引发剂各组分物质的量之比、反应温度等因素对聚合物特性黏数的影响；获得最适宜反应条件:总单体的质量分数30％,引发剂用量0.025％,反应温度20℃,氧化还原引发剂组分与偶氮引发剂组分的物质的量之比1∶3.在该反应条件下,可获得特性黏数高达20.2 mL/g的目标产物.%Zwitterionic copolymers (P( AM-DMAPS) )were synthesized by copolymerization of acrylamide (AM) and DMAPS in aqueous solutions, and the copolymerization was initiated with complex initiation system composed of redox initiator and azo initiator. The structure of the copolymers were characterized by FTIR spectroscopy. The effects of total monomer concentration, the amount of initiator, reaction temperature, and mole ratio of various components to initiator on intrinsic viscosity of copolymers were investigated. The optimal reaction condition are obtained; the total monomer concentration is 30% , the amount of initiator is 0. 025% , reaction temperature is 20℃, mole ratio of redox initiator to azo initiator is 1:3. Under these conditions, the intrinsic viscosity of copolymer is 20. 2 mL/g.【期刊名称】《化学工业与工程》【年(卷),期】2011(028)006【总页数】4页(P13-16)【关键词】两性离子聚合物;复合引发体系;共聚【作者】李长海【作者单位】克拉玛依职业技术学院,新疆独山子833600【正文语种】中文【中图分类】TQ314.24+1两性离子聚合物的高分子链上含有正负2种电荷基团，具有“反聚电解质效应溶液行为”［1－2］。
[高分子材料] 封面文章-北京大学吕华：两性离子聚合物的研究进展
![[高分子材料] 封面文章-北京大学吕华：两性离子聚合物的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/8e541717336c1eb91a375d78.png)
封面说明：背景中“双星体系”分别代表两性离子聚合物中的阴离子和阳离子。
阴阳离子的同时存在使得两性离子聚合物不仅兼具离子型和中性聚合物的性质（如极强的亲水性、较好的生物相容性），而且表现出某些独特特征（如“反聚电解质效应”）。
正是由于这些优异的性能，两性离子聚合物被广泛应用于防污涂层、蛋白质改性、药物递送及膜分离材料等多个领域。
科研工作者对于两性离子聚合物的探究（如拓宽种类、构效关系、作用机理、应用前景等）正如人类对宇宙奥秘的探索一样永不止步。
两性离子聚合物是一类整体呈电中性，且在同一单体侧链上同时含有阴、阳离子基团的聚电解质。
由于阴阳离子的存在使得两性离子聚合物具有极高的亲水性，被认为是聚乙二醇的一种理想替代物。
迄今为止，两性离子聚合物在防污涂层、蛋白质改性、药物递送、膜分离材料等多个领域展现出良好的应用前景。
两性离子聚合物自身超强的亲水性使其能够在材料表面形成致密的水化层，从而有效阻碍蛋白质、血小板、细胞、微生物等在医用材料表面的非特异性吸附（防污涂层），防污效果可达到100%。
另外，利用两性离子聚合物对酶类和蛋白质类药物（如酶、胰岛素、干扰素等）进行修饰，可有效延长药物蛋白在体内的循环时间并降低其免疫原性。
并且两性离子聚合物还可以通过增强酶与底物之间的疏水作用来提高两者之间的亲和力，进而提高酶的活性。
此外，两性离子聚合物的优异防污性能和生物相容性使其成为一种重要的纳米药物载体。
两性离子的修饰不仅能够增加载药体系的溶解性和稳定性，还能降低或克服“加快血液清除”(ABC) 现象的发生。
另一方面，在分离膜（污水处理、海水淡化、血液透析等）中引入两性离子聚合物可有效提高膜表面的耐污染性，保持较高的水通量和选择性，延长使用寿命。
两性离子聚合物还在医疗诊断、生物传感器、石油工业、电池电极、结晶控制等众多研究领域有着广泛应用。
未来，在拓宽两性离子聚合物种类和应用领域的基础上，可从以下几个方面进行考虑：（1）进一步探讨两性离子聚合物的构效关系及作用机理，如离子种类、离子间间距、亲疏水性、主链结构等对材料性能的影响；（2）简化合成工艺，降低两性离子聚合物的制备成本；（3）合成结构精确的两性离子聚合物。
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大； 随后聚合物特性黏数开始降低 ， 这可能是因为反 应 产生 的 聚合热 使 反 应 体 系 黏 度增 大 ， 体 与 活性 单 链碰撞几 率减小 ， 从而使聚合物相对分子质量降低 。 因此 ， 合适的聚合单体质量分数为 ３ ％左右 。 ０
ｌ ６
注① ： Ａ为过硫 酸铵／ 亚硫酸氢钠氧化 还原 引发体系 ； Ｂ为 ＡＢ ＩＮ与一种促溶剂 的色粉 末 。
丙烯酰胺 ， 甲基丙烯酰氧 乙基二 甲基胺 （ Ｍ） Ｄ ，
收 稿 日期 ：０ ２０ —５ ２ １ － １ ２
作者简介 ： 谷春旭 ， ， ７ 年 出生 ， ９ 女 １ １ ９ １ ６年毕业于大 庆石油学院 ， ９ 工
程师。主要研究方 向： 化工安全工程。
１ ７ １ ６
２ 结 果 与 讨 论
固定反应时间为 ８ ， 两性离子功能单体摩尔分 ｈ 数 为 ５ ， 合 引 发 体 系 中氧 化 剂 与 还 原 剂 的 质 量 ％ 复
比为 ２ １ 考 察 温 度 、 体 总 质量 分数 、 发 剂 用 量 ：， 单 引
盈 １ ５
ｌ ４
｛
１ ３
２ ３ 引发 剂各组 分 用量对 特性 黏数 的影 响 ．
歪 １． ３ ０
１ ． ２５
： ； ：
１ ． ２０
温度 ／ ℃
图 ３ 反应温度对聚合物特性黏数 的影 响
表１ 为引发剂各组分用量对聚合物特性黏数 的 影响。由表 １ 可以看 出， 随着偶氮类 引发剂含量 的 增大 ， 聚合物 特性黏数呈 现先增大后 减小 的趋 势。
至 ｌ ２
１ １
以及引发剂各组分用量对共聚合反应 的影响。若反 应条件不作说 明， 则引发剂用量为 ０ ０ ％ （ ．３ 与单体
的质 量 比 ） 单 体 总 质 量 分 数 为 ２ ％ ， 应 温 度 ， ５ 反
３ ｃ 。 ０ｃ
１ ０
引发剂与单体 质量比 × ｏ ／ １３ ％
图 ２ 引发剂 用量对 聚合物特性黏数的影响 表 １ 引发剂 各组分用量对聚合物特性黏数的影响
自由基 聚合而 成 的两性 共 聚物 Ｐ Ａ Ｄ Ｐ ） 对 （ Ｍ—ＭＡ Ｓ 相 分子质量较低 。为 了获得较高相对 分子质量 的 】 两性 聚合 物 ， 复合使 用上 述 ２种 引发体 系 ， 以达 到较 好 的效果 ‘ 。ｏ Ｊ
天平 ， 北京赛多利斯仪器系统 有限公 司； Ｋ ￥４型 Ｄ一 ２ 恒 温水 浴 ， 海 森信实验 仪 器有 限公 司 ；Ｈ —Ｉ 上 Ｓ Ｂ ｌＳ循 ｌ 环水式多用真空泵， 郑州长城科工贸有限公司 ； 乌氏 黏 度计 。 １２ 两性 离子共 聚物 Ｐ Ａ Ｄ Ａ Ｓ 的合 成 ． （ Ｍ— Ｍ Ｐ ） Ｄ Ａｓ Ｍ Ｐ 的合成参照文献 ［ ］ ５。 将 ０ １ ｌ Ｍ和 ５ Ｌ丙 酮 以及少 量 阻聚剂 ． １ｍｏ Ｄ ０ｍ 加 入 ２０ｍＬ三 口烧 瓶 中 ，． ｌ１３丙 基磺 内酯 ５ ０ １ｍｏ ，一
均 为分析 纯 。 Ｂｕｅ—ｅｓｒ ７型傅立 叶变 换 红外 光 谱 仪 ， ｒｋｒ ｎｏ Ｔ ２ 溴 化 钾压 片 ；Ｚ －００型 真 空 干燥 箱 ； Ｓ８ Ｊ Ｄ Ｇ６２ Ｅ １Ｏ－ ４电子
合的常用引发剂多为氧化还原引发体系和偶氮类引 发 剂 。氧 化还原 类 引 发 剂 的 分解 活 化 能 较 低 ， 以 可 在较低 的温度下 引发聚合反应 ， 但这类引发剂 的链 转移作用较强 ， 单一使用 时很难合成超高相对分子 质量的聚合物【 ； ３ 而偶氮类引发剂的链转移作用较 小， 能合成较高相对分子质量的聚合物 ， 但是其引发 温度较高 。所 以， ｊ 可以复合使用这 ２ 种引发剂。 在盐溶液 中， 采用单一氧化还原 引发体系引发
一
Ｎ ２ 伸 缩 振 动 吸 收 峰； １０ ９ ｍ 为 Ｈ 的 １ ９． ０ ｃ
Ｓ ３ 中 Ｓ Ｏ的伸缩振 动 吸收 峰 ； ４ ．３ｃｌ ｏ一 — １ ５０ ｎ一 ０
甜菜碱型两性离子聚合物 Ｐ Ａ Ｄ Ａ Ｓ 的最佳反 （ Ｍ．Ｍ Ｐ ） 应条件为 ： 反应温度 ２ ０℃， 单体总质 量分数 ３ ％ ， ０ 引发剂质量分数 ０ ０ ５ 氧化还原引发剂与偶氮 ．２ ％， 引发剂 的摩 尔 比 １３ ：。
两性离子聚合物的高分子链上含有正负 ２种电 荷基 团 ， 有 “ 聚 电解 质 效 应 溶 液 行 为 ”１Ｊ 具 反 －２。引 ＇
发 体 系是影 响 聚合反 应 的主要 因素 之一 。 自由基 聚
１３丙基磺 内酯 ， ，． 丙酮 ， 乙醚 ， 硫酸铵 ， 过 亚硫酸氢 钠 ，ＩＮ（ 氮二 异丁腈 ）对 羟基 苯 甲醚 ， ＡＢ 偶 ， 以上 试 剂
［ ］ 王 洪运 ， ３ 秦绪平 ， 滨． 尹海 超高 分子量聚丙烯 酰胺 ［ ］ Ｊ．
单体总质量分数 ／ ％
１ ０
图 １ 单体 总质 量分 数对聚合物特性黏数 的影响
快， 反应产生的聚合热增加 ， 而且升高温度也可以引 发链转移 ， 使得聚合物的相对分子质量降低。
１ ０ ６． １ ５ ５． １ ０ ５． ‘ １ ５ ４．
２ ２ 引发 剂 用量 对特性 黏数 的影响 ．
第３ ２卷第 ３期 ２１ ０ ２年 ６月
山
西
化
工
Ｙ
Ｖ０ ． ２ Ｎ ． １３ ｏ ３
Ｓ ＮⅪ ＣＨＥ Ｃ ＮＤＵ ＨＡ ＭＩ ＡＬ Ｉ
Ｊｎ ０ ２ ｕ ．２ １
两 性 离 子 聚合 物 的合 成 与性 能 研 究
谷 春 旭
（ 新疆 华科科技 咨询服务部 ， 疆 新 乌鲁木齐 ８ ００ ） ３０ ６
２１ ０ ２年 ６月
谷 春 旭 ， 性 离 子 聚 合 物 的 合 成 与 性 能 研 究 两
・１ ・ ５
１３ 两性 共聚 物 的表 征 ．
当 ＡＢ ＩＮ偏 少 时 ， 化 还 原 引 发 剂 的链 转 移 作 用 较 氧 强 ， 对分 子 质 量 偏 小 ； ＡＢ 过 多 时 ， 化 还 原 相 当 ＩＮ 氧
［ ］ Ｓ ａ ｂ Ｓ Ｗａ ｒ ｏｕｌ ｐｌ ｅｓ Ｃ］／ ｙ ｏｉｍ ２ ｈｌ ｙ Ｗ ． ｔ － ｌｂ ｏ ｍ ｒ ［ ／ Ｓｍｐｓ ａ ｅｓ ｅ ｙ ｕ
Ｓ ｒ ｓ４ ７． ｓ ｉ ｇｏ ：ＡＣ ２ １ ５ ６ ｌ ９ １ ０ ｅ ｅ ６ Ｗａ ｈｎ ｍ ｉ ｔ Ｓ， ０ ０：７－７， １ — ３ ．
摘要： 采用氧化还原引发剂 和偶氮类引发剂组成 复合引发 体系 ， 发两性离 子单 体（ Ｍ Ｐ ） 引 Ｄ Ａ Ｓ 与丙
烯 酰胺 （ Ｍ） 盐 溶 液 中进 行 自由 基 共 聚 合 反应 ， 得 了甜 菜 碱 型 两 性 离 子 共 聚 物 Ｐ（ Ｍ． Ａ 在 获 Ａ Ｄ Ｐ） ＭＡ Ｓ 。采用红外光谱对共聚物进行表征 。考察了单体总质量分数 、 引发 剂用 量 、 发剂各组 分 引 摩 尔比 、 反应温度等 因素对聚合反应 的影 响。获得最佳反应条件 ： 单体总质量分数 ３ ％ ， ０ 引发剂 用
２ １ 聚合 单体 总质 量 分数 对特 性黏数 的影 响 ．
图１ 为单体总质量分数对聚合物特性黏数 的影
响 。 由图 ｌ 以看 出 ， 可 随着单 体 总质量 分 数 的增 大 ， 聚合 物特 性黏 数 逐渐 增 大 。这 是 因 为 ， 体 质 量 分 单 数 增加 会 提高单 体 与 活 性 链 的 碰 撞 次数 ， 于 聚 合 利 物相 对分 子质 量 的增加 ， 而特 性黏 数增 大 ； 从 当单 体 总质量 分 数达 到 ３ ％ 时 ， ０ 聚合 物 的特性 黏数 达 到 最
量 ０ ０５ ， ．２ ％ 反应 温度 ２ Ｏ℃， 氧化还原引发剂组分与偶氮引发剂组分 的摩尔 比 １３ ：。
关键词 ： 复合引发体系 ； 两性离子聚合物 ； 共聚 ； 合成
中图分类号 ：Ｂ ２ Ｔ ３７ Ｔ ３４；Ｑ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ４７ ５ （０ ２ ０ －０ ４ ０ １０ －００ ２ １ ）３０ １—３
对 合 成 的两 性 聚合 物进 行红 外 光 谱分 析 ， 定 确
一
为—ｓ ３ Ｏ 一中 Ｓ —Ｏ伸缩振动吸收峰 ； ３２ ０ ｎ １ ２ ．０ｃｌ 为季 铵 盐 中一Ｎ Ｈ —ｃ ，键 的 伸 缩 振 动 吸 收 峰 ； １ ５ ．８ｃ 为一Ｎ Ｃ ３ ３ ５ ２ ｍ ４ （Ｈ ） 一结 构 中一ｃ 键 的 Ｈ 不对称弯曲振动峰 。因此 ， 以确定 目标产物是 Ｊ 可
图 ２为引发剂用量对聚合物特性黏数的影响。 由图 ２可 以看 出 ， 引发剂 用 量 的增 大 ， 随 聚合 物 的特 性黏数先增大后减小 。反应体系中的引发剂用量很 低 时 ， 引发 反应 很 难 进 行 ， 得 反 应 不 完 全 ； 引 链 使 而 发剂用量过高时 ， 反应速度过快 ， 会产生过多的自由 基 。因此 ，．２ ％ 为较适 宜 的 引发剂 用 量 。 ０ ０５
两 性离子 共 聚物 。
聚合物为 目标产物。
参 考文献 ：
［ ］ Ｓｌ ａＬＣ Ｗａ ｒ ｏ ｂｅｐｌｍ ｒ［ ／ ＳａａｙＷ ， １ ａａ ｒ ． ｔ － ｌ ｌ ｏ ｅｓ Ｃ］ ／ ｈｌｂ Ｓ ｓ ｅ ｓｕ ｙ
Ｍａ ｃ ｒ ｃ Ｂｕ ｅ Ｂ． ｙ ｔ ｅ ｉ ， ｏ ｕｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｃ ｏ ｍｉｋ Ｃ Ｌ， ｆ ｒ Ｇ Ｓ ｎｈ ｓｓ ｓ ｌ ｔ ｒｐ ｒ ｏ ｉ ｎ ｐ ｌ ｔ ｓ Ｗ ｓ ｉ ｇ ｏ ： ｓ １ ９ ： ・２ ． ｔ ｓａ ｄ ａ ｐ ｉ ａｉｎ ． ａ ｈ ｎ ｔ ｎ Ａｅ ， ９ １ １ ９ １ ９ ｅ ｃ ｏ １
用 Ｂｕ ｅ—ｅｓｒ ７型傅 立 叶 变换 红 外 光 谱 仪 ｒｋｒ ｎｏ Ｔ ２
（ 溴化钾压片） 对聚合物进行红外表征。 按 Ｇ ２０ ．— ９标 准用乌 氏黏度计测定 其 Ｂ１０ ５ １ ８
特 性 黏数 。
引发剂过少 ， 其分解所产生的热量 不能引起偶氮引 发 剂 的 分 解 ， 而 使 聚 合 物 的 相 对 分 子 质 量 从 降低 引。