發(fā)布時(shí)間：2021-07-04 20:08

　　形狀記憶水凝膠是一種受外界廣泛關(guān)注的智能水凝膠,然而這種智能水凝膠力學(xué)強(qiáng)度較低,嚴(yán)格限制了水凝膠的廣泛應(yīng)用。所以提高水凝膠的力學(xué)強(qiáng)度是近年來首要解決的實(shí)際問題之一。本次探究,通過由親水單體N,N-二甲基丙烯酰胺（DMA）、疏水單體丙烯酸十八酯（C18）和乳化劑明膠形成的疏水締合結(jié)構(gòu)及水凝膠分子鏈和片層填料（黏土、氧化石墨烯）形成的納米復(fù)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),共同提高了水凝膠的力學(xué)性能。主要研究內(nèi)容如下:1、通過自由基共聚,制備了 C18含量分別為0mol%,1mol%,2 mol%,3 mol%的聚（N,N-二甲基丙烯酰胺-丙烯酸十八酯）水凝膠,紅外測試表明單體DMA、C18共聚完成。實(shí)驗(yàn)研究了由PDMA、PC18、明膠形成的疏水締合結(jié)構(gòu)對(duì)P（DMA-C18）水凝膠物理性能的影響,結(jié)果表明,隨C18含量增加,疏水締合結(jié)構(gòu)增加,力學(xué)強(qiáng)度增大,當(dāng)C18含量為3 mol%時(shí),P（DMA-C18）水凝膠拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率均達(dá)到最高值,而水凝膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、溶脹率隨C18的增多而降低。2、在P（DMA-C18）疏水締合結(jié)構(gòu)水凝膠中,分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、1%、3%、5%的黏土,主要探討了黏土對(duì)水凝... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２水凝膠的雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｏｕｂｌｅ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ??

１．２．４疏水締合結(jié)構(gòu)水凝膠??疏水締合結(jié)構(gòu)水凝膠是利用膠束共聚法制備，水凝膠中的乳化劑聚集在疏水??鏈周圍，形成物理交聯(lián)點(diǎn)。如圖１－４所示為疏水締合結(jié)構(gòu)示意圖ｔ２４＼疏水締合結(jié)??構(gòu)不是簡單的物理纏結(jié)，而是以親水鏈、疏水鏈和乳化劑共同作為物理交聯(lián)點(diǎn)，??若是缺少乳化劑，這種結(jié)構(gòu)將無法形成。當(dāng)疏水締合結(jié)構(gòu)水凝膠受外力拉伸時(shí)，??會(huì)發(fā)生分子鏈的滑移和物理交聯(lián)點(diǎn)的破壞，從而耗散較多能量，增加水凝膠的強(qiáng)??度和初性。??ｆ?ＫＥＹ：??？?？?＼ｍ?Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ??ｋ??，ｖ?Ｊｌ?Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ??ｍ?ｂａｃｋｂｏｎｅ??ｖ?—ｗ－ｙ??圖１－４疏水結(jié)構(gòu)不意圖??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??疏水締合結(jié)構(gòu)同樣受到研究者的青睞，如：Ｏｋａｙ等［＆２８１利用膠束共聚??法，以ＳＤＳ為乳化劑，將親水單體丙烯酰胺或丙烯酸和不同疏水單體，如??丙烯酸十八酯，Ｎ－辛基丙烯酰胺等共聚制備了一系列疏水締合結(jié)構(gòu)水凝??膠

?的長鏈作為疏水鏈，另一條含有羧酸官能團(tuán)作為親水鏈。當(dāng)高于臨界濃度時(shí)，第??一條鏈自發(fā)聚集，形成膠束。疏水締合結(jié)構(gòu)水凝膠合成原理如圖１－５所示，整個(gè)??合成過程沒有添加其它乳化劑和交聯(lián)劑。結(jié)果表明，合成的水凝膠具有較高的力??學(xué)性能，ＰＨ敏感性。??ｈ２ｃ＝ｃｈ??ｆ￣°????ＣＨ２＊＜ＭＣＮ?＋?ＣＨｉ（ＣＨ：＞，ＣＨ－ａ�。ǎ茫龋辏�，ＣＯＯＨ??２?ＮａＯＨ??Ｉ??￣ｃ？＜ｃｈ２＞Ｋ（７）?￣ＣＯＯ?Ｎａ＋??Ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ?＾?＂??■—嫩??Ｐｒｉｍａｒｙ?ｍｉｃｅｌｌｅ?Ｌａｒｇｅ?ｃｏｉｒ＾＞ｌｃｘ?ｍｉｃｅｌｌｅ??圖１－５疏水締合結(jié)構(gòu)水凝膠制備過程??Ｆｉｇ．?１－５?Ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ?ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ??１．２．５大分子微球水凝膠??大分子微球水凝膠［３Ｕ２１，微球上的過氧化化物分解形成自由基，引發(fā)單體聚??合形成大分子鏈，大分子鏈間的相互纏結(jié)，或相互終止，形成了同時(shí)含有物理和??化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)共存的水凝膠。大分子微球水凝膠結(jié)構(gòu)如圖１－６所示。??圖１－６大分子微球水凝膠結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ?ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ??大分子微球結(jié)構(gòu)可顯著提高水凝膠的各種性能，引起了較多人的興趣，如：??Ｚｈａｏ等［３３１以過氧化大分子微球作為多官能團(tuán)引發(fā)和交聯(lián)的中心，合成了大分子??微球聚Ｎ－異丙基丙烯酰胺水凝膠。通過改變聚合溫度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Strain-stress relation in macromolecular microsphere composite hydrogel[J]. Hui ZHANG.  Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2016(11)



本文編號(hào)：3265454