交变电磁场对CoFe_(2)O_(4)/Fe^(3+)/聚丙烯酸水凝胶自修复性能的影响

作     者：毛晨 鄂毅 邹姝燕 吴首昂 龚兴厚 Chen Mao;Yi E;Shuyan Zou;ShouangWu;Xinghou Gong

作者机构：湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室 湖北工业大学绿色轻质材料与加工湖北工业大学协同创新中心 湖北工业大学材料与化学工程学院湖北武汉430068 

出 版 物：《高分子材料科学与工程》 (Polymer Materials Science & Engineering)

年 卷 期：2022年第38卷第3期

页      面：18-23,31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] 

主　　题：CoFe_(2)O_(4)粒子 聚丙烯酸 磁性水凝胶 自修复 

摘      要：为了提高聚丙烯酸(PAA)自修复水凝胶的自修复速率,采用溶剂热法制备了铁酸钴(CoFe_(2)O_(4))粒子,用二乙醇胺(DEA)为表面活性剂对CoFe_(2)O_(4)粒子表面功能化,使CoFe_(2)O_(4)粒子具有良好的亲水性,并采用原位共聚法制备了CoFe_(2)O_(4)/Fe^(3+)/PAA磁性水凝胶。重点研究了交变电磁场(AEF)对复合水凝胶自修复行为的影响。红外光谱证实,DEA成功修饰在CoFe_(2)O_(4)粒子表面;透射电子显微镜显示,CoFe_(2)O_(4)的粒径约为50~70 nm;磁性测试测得其饱和磁化强度和矫顽力分别为5.6 emu/g和1000 oe;力学性能测试表明,CoFe_(2)O_(4)粒子的加入提高了磁性水凝胶的强度和模量(CoFe_(2)O_(4)质量分数为3.0%时,σt和E分别增加了41%和29%);由于CoFe_(2)O_(4)粒子在AEF中振动促进了PAA分子链和Fe^(3+)的热运动,当CoFe_(2)O_(4)粒子质量分数为3%、AEF的频率和强度分别为40 Hz和0.64 mT时,AEF能使复合水凝胶在100 min内完成自修复,自修复时间缩短50%以上。