基于动态共价键的pH响应自修复水凝胶的制备与评价

作     者：蒋山泉 邓小红 胡承波 凌立新 孙向卫 JIANG Shanquan;DENG Xiaohong;HU Chengbo;LING Lixin;SUN Xiangwei

作者机构：重庆文理学院化学与环境工程学院环境材料与修复技术重庆市重点实验室重庆402160 

出 版 物：《精细化工》 (Fine Chemicals)

年 卷 期：2021年第38卷第10期

页      面：2012-2018页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：重庆高校创新团队建设计划项目(CXTDX201601037) 重庆永川科委科技专项(基于“海绵城市”理念的雨水/污水处理及再利用技术示范)(YCSTC,2016CB7002)。 

主　　题：水凝胶 3D打印 pH响应 硼酸酯 自修复性 功能材料 

摘      要：以α-甲基丙烯酸(MAA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的共聚物P(MAA/AMPS)及聚乙烯醇(PVA)为单体、十水合四硼酸钠为交联剂合成了P(MAA/AMPS)-PVA二重互穿网络的p H响应水凝胶。通过SEM、FTIR、GPC、TGA-DTG和流变仪等表征了水凝胶的表面形貌和化学状态;测定了水凝胶的溶胀性﹑p H响应性﹑自修复性和流变性。结果表明,水凝胶形成了稳定的互穿网络结构且具有pH敏感性、自修复性;PVA羟基与硼酸根离子形成的共价配位硼酸酯键使水凝胶具备自修复性并受介质酸碱性的控制;力学性能测定结果显示,自修复水凝胶(SB用量为2.5%,水凝胶溶胀度为4)拉伸强度668 kPa,断裂伸长率可达665%,修复效率可达81%。