一、技术背景聚丙烯酸-马来酸酐（PAA-MAH）接枝共聚物是一种性能优异的水溶性有机高分子，经过化学交联和物理交联过程可形成水凝胶状吸水性湿软性材料，其结构由水溶剂和三维网络结构的高分子组成，能够溶胀水分、抗菌抑菌组分、杀菌消毒组分等形成医用水凝胶产品，具有较好的生物相容性和生物降解性，同时价廉易得，广泛应用于土壤改善、水处理、纺织印染、食品加工及生物医药等领域。双网络结构(DN)水凝胶是目前应用较多的一种由两种具有高度非对称聚合物网络形成的高强度互穿网络结构水凝胶。 通过光引发自由基聚合物，将丙烯酸和马来酸酐水溶性单体接枝共聚为水溶性聚合物，使用适当无机交联剂形成水凝胶，也可与海藻酸钠和壳聚糖等生物高分子相互结合制备松散交联聚合物互穿网络。当该水凝胶承受高压力时，松散的网络结构通过改变网络形状来抵消机械压力，而物理缠结点在分子链上的滑动可以防止裂缝发展成巨大的缝隙，从而具备较高的力学性能及结构稳定性。通过向刚性海藻酸钠水凝胶体系引入柔性合成高分子可制备具有双交联网络结构的高强度海藻酸钠复合水凝胶。二、聚丙烯酸系列水性聚合物主要应用场景聚丙烯酸相关的开发出的系列水性聚合物可广泛应用。根据对外界条件不同，例如pH值、溶剂、温度等变化可作出反应情况不同，可制备得到环境敏感性水凝胶和职能水凝胶等，可在药物释放等领域应用。水性聚合物表面带有羧基和胺基等离子，可用作吸附剂，吸附离子液体、阳离子表面活性剂和重金属离子等，可以用于水处理污水处理中，可用于仿生矿化。水凝胶性质柔软，吸收性强且能保持一定形状，应用在降温贴、香料载体和化妆品面膜中。该水性聚合物为弱酸性，利用保水性能应用于沙漠化盐碱化土壤处理改良。三、该项目关键技术和特点1、该项目为北京化工大学大分子团队开发，党博士所在科研团队主要从事各种高分子大分子的合成与应用研究，利用自由基聚合等方法合成生物相亲性水溶性高分子。2、聚丙烯酸-马来酸酐共聚物在水介质中聚合，选用适当光引发剂，反应条件非常温和，环保低碳，可获得低、中、高和交联分子量高分子。同时可与壳聚糖和海藻酸钠等水性分子相融合，浸渍植物型绿色抗菌剂后可开发出绿色抗菌凝胶产品等。3、该系列聚丙烯酸水溶性高分子还可用于污水处理，吸附有害表面活性剂和重金属离子，通过絮凝沉淀处理水性介质。也可处理沙漠化盐碱土壤，增加保水性能，增加植物根系成活率，结合生物酶菌肥料改善土壤修复土壤。4、可联合共建绿色水凝胶研发中心，共同开发绿色生物医药产品。