111年:配鏡學

有一隱形眼鏡單體,可做為交聯劑,其作用為增加材料的尺寸穩定性、降低含水量、並減少拉伸性。下列何者最符合所述功能?

A乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate, EGDMA )
B甲基丙烯酸(methacrylic acid, MAA )
CN-乙烯基吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone, NVP )
D甲基丙烯酸甘油酯(glyceryl methacrylate, GMA )

詳細解析

本題觀念:

隱形眼鏡聚合物製造中,**交聯劑(crosslinker / cross-linking agent)**的功能是在聚合物鏈之間建立共價橋接,形成三維網狀結構,進而提升材料的尺寸穩定性、降低含水量、減少拉伸性(elongation)。本題問的是符合此三項特性的單體(monomer)。

選項分析

(A) 乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate, EGDMA) EGDMA 是含有**兩個甲基丙烯酸酯反應基(bifunctional monomer)**的雙官能單體,能同時與兩條聚合物鏈結合,形成共價交聯網絡(crosslinked network)。其功能包括:

  • 增加尺寸穩定性:交聯網絡限制分子鏈移動,使鏡片幾何形狀更穩定。
  • 降低含水量:緻密的網狀結構減少水分子滲透空間,含水量下降。
  • 減少拉伸性:交聯度↑ → 材料斷裂伸長率(elongation at break)↓,材料更硬挺。 EGDMA 是 HEMA 基水膠鏡片中最常用的標準交聯劑。

(B) 甲基丙烯酸(methacrylic acid, MAA) MAA 是含有羧基(-COOH)的親水性單體(hydrophilic comonomer),能增加鏡片含水量及對 pH 的敏感性,主要作為共聚合親

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