全物理交联水凝胶的制备与性能研究

作     者：李乾隆 邹良松 吴雄飞 张雪梅 高晨 LI Qianlong;ZOU Liangsong;WU Xiongfei;ZHANG Xuemei;GAO Chen

作者机构：四川轻化工大学材料科学与工程学院四川自贡643000 材料腐蚀与防护四川省重点实验室四川自贡643000 

出 版 物：《四川轻化工大学学报（自然科学版）》 (Journal of Sichuan University of Science & Engineering(Natural Science Edition))

年 卷 期：2023年第36卷第6期

页      面：8-16页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：四川省科技厅项目(2022JDTD0016) 自贡市重点科技计划项目(2020YGJC13) 材料腐蚀与防护四川省重点实验室项目(2021CL09) 精细化工助剂及表面活性剂四川省高校重点实验室项目(2020JXY04) 四川轻化工大学人才引进项目(2020RC16) 大学生创新训练项目(cx2021007) 

主　　题：水凝胶 全物理交联 多重网络 力学性能 溶胀性能 

摘      要：以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发体系,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为亲水单体,以甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)为疏水单体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,以聚乙烯醇(PVA)和阿拉伯胶(GA)为聚合物基质,采用自由基聚合-冷冻法制备了微晶-疏水缔合-氢键三重物理交联水凝胶。随后,通过浸没FeCl_(3)水溶液的方法,向水凝胶中引入Fe^(3+),与水凝胶中的—COO-形成离子交联,获得了微晶-疏水缔合-氢键-离子全物理交联水凝胶。通过改变SDBS、PVA和Fe^(3+)的量,制备了具有不同SDBS、PVA和Fe^(3+)含量的水凝胶。力学性能测试表明水凝胶的最佳强度、模量、断裂伸长率及断裂能分别可达5.12 MPa、3.53 MPa、2230%及26.96 MJ/m^(3)。通过对水凝胶溶胀性能进行测试,结果表明微晶-疏水缔合-氢键三重交联水凝胶的最高溶胀度可达135.58倍。