文献综述
1前言
1.1 选题背景及意义
水凝胶是一类具有三维网络结构的交联聚合物，能够在水中溶胀并保持一定水而又不溶于水。该类材料生物相容性好，能感知和响应外界环境的刺激，在农林园艺、生物分离、药物缓释等领域有着广泛的应用[1]。近年来，由于水凝胶所具有的优异性能已经引起人们的广泛兴趣，使其研究与开发、生产与销售得到长期发展。然而，随着水凝胶应用领域的扩展而对其性能提出了更高要求，研制和开发性能更为优良的高分子水凝胶材料己成为目前的研究热点。
海藻酸是由beta;D古罗糖醛酸(G)和axL甘露糖醛酸(M)依靠1, 4糖苷键连接的嵌段共聚物，包括G和M各自形成的均聚物和GM形成的交替聚合物，来源于海藻类植物和细菌中,是可再生资源。海藻酸钠的分子主链上含有大量亲水的羟基和羧基活性基团,可以与二价金属离子(常用Ca2 ).二胺.二肼类物质和聚阳离子电解质发生交联,分别形成离子交联、共价交联水凝胶和聚电解质复台物(PEC),其中离子交联方法是制备海藻酸盐水凝胶最常用的方法。其与聚阳离子电解质通过静电作用形成的聚电解质复合凝胶，在组织工程，药物输送等领域有较多的应用[2,3]。并且海藻酸钠具有成本低廉、无毒、来源广泛和可生物降解等优点，在生物医学领域具有巨大的应用潜力。但是，由于海藻酸盐亲水性太强，单一的海藻酸盐水凝胶仍存在诸多缺陷,如粘附性和较差的力学性能、较低的机械强度、溶胀率难控制等，严重制约了海藻酸盐水凝胶的应用和发展。近年来，研究表明一上的缺陷可以通过物理共混和化学改性的方式得到弥补[4,5]。
聚丙烯酰胺(PAM)是由丙烯酰胺(AM)单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子，常与其他天然高分子结合制备高溶胀率和良好力学性能的复合水凝胶，用来制作创伤敷料和工程支架等生物医用材料[6]。通过在藻酸盐中形成离子交联和在PAM网络中形成共价交联，近来已开发出钙-藻酸盐/聚丙烯酰胺(PAM) 水凝胶，一种双网络水凝胶，具有结构强度高，拉伸性能良好且坚韧的水凝胶。当这些杂化水凝胶拉伸时，离子交联的藻酸盐链解交联并断裂。但是，由于PAM链较稳定，当藻酸盐链断裂时发生变形，杂化水凝胶的形状保持完整。尽管断裂的藻酸盐链无法回收，但可以通过卸载使其重新交联。从而极大地增加了能量耗散[7,8]。海藻酸/ PAM杂化水凝胶的强度可以根据离子交联化学的不同而进一步提高。
1.2 研究目的
本课题的研究目的首先是通过线性重塑和内部交联的聚合物在水凝胶中进行二次交联来形成藻酸盐/ PAM杂化水凝胶的各向异性结构。其次是将其与不同的阳离子（Fe3 、Al3 、Ca2 ）交联，制备出性能最佳的某金属的海藻酸/PAM杂化水凝胶。最后测试其力学性能和拉伸强度，得出综合性能最佳的双网络交联水凝胶，期待在组织工程、药物输送和免疫疗法等领域的应用，是一项很有意义的研究。
2 国内外研究现状
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