P(HEMA-co-AA)是由2-羟乙基甲基丙烯酸酯(HEMA)与丙烯酸(AA)通过共聚反应形成的亲水性阴离子型共聚物,其分子结构同时包含羟基(源自HEMA)与羧基(源自AA),赋予材料亲水性、pH响应性、可调溶胀性及化学可修饰性等核心特性,在生物医用材料、智能凝胶及吸附分离等领域具有重要应用价值。
材料结构中,HEMA单元提供水合性、成膜性与柔性链段,羟基通过分子间氢键作用增强网络稳定性,并提升材料在水中的高含水量;AA单元的羧基在不同pH环境下可发生可逆电离,使聚合物表现出pH响应、离子化膨胀及弱聚电解质行为,赋予材料电荷调控能力与环境敏感性。两类官能团的互补效应使P(HEMA-co-AA)形成的网络兼具透明性、力学可调性与化学可设计性。
通过调控HEMA/AA的摩尔比,可实现材料性能的精准调控:高HEMA含量体系力学强度更高,适用于弹性凝胶与聚合物薄膜;高AA含量体系则具有强溶胀性与pH响应能力,适合控制释放材料与离子吸附用途。该共聚物可通过溶液聚合、光聚合、悬浮聚合及乳液聚合等多种方法制备,形成透明水凝胶、纳米凝胶、微球、薄膜、涂层及仿生软材料等多样化结构。
基于羟基与羧基的双功能特性,P(HEMA-co-AA)在水凝胶支架、药物缓释系统、组织工程材料、生物粘附材料等生物医用领域展现出显著优势;同时,凭借AA的阴离子特征,其在离子吸附、金属捕获、敏感水凝胶传感器及电解质凝胶等方向的研究也备受关注,是一种兼具机械可调性与化学可设计性的高性能功能材料。