以明膠為乳化劑的疏水締合水凝膠的制備及性能研究.pdf

1、水凝膠是一種具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物材料。在水溶液中它可以吸收大量的水分充分溶脹但不會溶解，正是由于這種特性使得水凝膠在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生物醫(yī)藥等方面存在著廣泛的應(yīng)用。明膠是一種生物相容性良好且來源廣泛的聚合物材料，在自由基聚合中可作為乳化劑且無細胞毒性。同時明膠具有凝膠性，可通過自身分子鏈上的官能團在分子鏈上和鏈間形成氫鍵而形成明膠網(wǎng)絡(luò)。本研究以NAA為親水單體，C18為疏水單體，明膠為乳化劑，在引發(fā)劑過硫酸銨(APS)的引發(fā)作用下通過自

2、由基膠束聚合制備了疏水締合水凝膠。同時研究了水溶性填料對水凝膠性能的影響。主要內(nèi)容如下:
　　1、通過L-丙氨酸和丙烯酰氯反應(yīng)合成了親水單體NAA，它是由L-丙氨酸上的氨基和丙烯酰氯上的酰氯基團反應(yīng)形成同時含有酰胺基團和羧基的親水單體。通過對反應(yīng)條件的控制，得到的產(chǎn)物NAA的產(chǎn)率最高為44.8％。
　　2、成功的制備了疏水締合水凝膠。通過對所得的水凝膠進行紅外光譜和DSC測試，結(jié)果證明成功的合成出了疏水締合水凝膠。在掃描電鏡

3、下清楚地觀察到了水凝膠內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同時研究了明膠含量與水凝膠結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。隨著明膠含量的增加，水凝膠達到溶脹平衡時的溶脹度和形狀回復率降低，這種疏水締合水凝膠最大可吸收約自身重量75倍左右的水，最低也具有90％的形狀回復率;且隨著明膠含量的增加，水凝膠的力學性能提高，最大拉伸強度可以達到95KPa。
　　3、研究了水滑石含量與水凝膠性能的關(guān)系。隨著水滑石含量的增多，水凝膠達到溶脹平衡時的溶脹度和力學性能提高，當水滑石含量為

4、NAA質(zhì)量分數(shù)的4％時，水凝膠最大可吸收約自身重量83倍左右的水，最大拉伸強度可以達到240KPa;同時隨著水滑石含量的增加，水凝膠的形狀回復率保持不變，最終形狀回復率為93％。
　　4、比較研究了三種層狀填料:水滑石、黏土和氧化石墨烯對水凝膠性能的影響。在含相同質(zhì)量分數(shù)的水滑石、黏土和氧化石墨烯的水凝膠中，與空白樣的水凝膠相比，含水滑石和黏土的水凝膠達到溶脹平衡時的溶脹度提高，其中含黏土的水凝膠最大可吸收約自身重量114倍的水，