N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(简称MBA或BIS)是一种含有两个烯基官能团的重要交联剂。由于其分子结构中含有两个高反应活性的双键,它能够在聚合反应中将线性的高分子链连接起来,形成三维网状结构。
它的主要用途高度集中在生命科学和高分子材料两大领域,具体如下:
这是MBA在生命科学实验室中最经典和广泛的应用。
用途:在制备SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)凝胶时,MBA作为交联剂与丙烯酰胺单体共聚。
作用:丙烯酰胺形成线性链,而MBA将链与链之间连接起来,形成具有特定孔径大小的网状凝胶。
意义:这种网状结构起到"分子筛"的作用,使得不同分子量的蛋白质或核酸在电泳过程中得以分离。通过调整MBA的比例,可以控制凝胶的孔径大小,以适应不同分子量范围的分离需求。
利用MBA的交联特性,可以制备吸水膨胀但不溶于水的三维网状高分子材料。
吸水树脂:用于生产高吸水性树脂(如婴儿尿不湿、卫生巾中的吸水层),虽然目前工业上更多使用内部交联的聚丙烯酸钠,但MBA仍是丙烯酰胺系吸水树脂的重要交联剂。
生物医学材料:用于制备药物缓释载体、伤口敷料、组织工程支架等。其良好的生物相容性和可调节的溶胀性能使其成为理想的材料。
固定化酶载体:将酶包埋在用MBA交联的聚丙烯酰胺凝胶网络中,可以使酶在保持活性的同时,便于回收和反复使用。
在石油开采中,特别是三次采油(强化采油)过程中,MBA被用作堵水调剖剂的组分。
原理:将丙烯酰胺和MBA注入地层后,它们会在特定条件下在地下发生交联聚合,形成高粘度的凝胶。
作用:这种凝胶可以选择性地封堵高渗透层(水流通道),迫使后续注入的水转向低渗透层,从而扩大水驱的波及体积,提高原油采收率。
用途:在光敏树脂版(如柔版印刷的版材)中,MBA常作为交联剂使用。
原理:在紫外光照射下,光引发剂产生自由基,引发丙烯酸酯类单体和MBA发生交联聚合,使曝光区域硬化不溶于溶剂,而未曝光区域则被冲洗掉,从而形成凸起的印刷图案。
用途:作为增稠剂或成膜剂的交联组分。
应用:在某些增稠聚合物(如卡波姆类聚合物的合成)中,可能使用类似MBA的双烯类交联剂来调节聚合物的流变性能,使乳液、膏霜等化妆品获得良好的稳定性和使用触感。
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张经理