【摘要】：天然明膠水凝膠是一種綠色、環(huán)境友好的水凝膠,卻不具有明顯的電響應(yīng)性能。為了制備電響應(yīng)性能優(yōu)良的水凝膠,本論文以明膠為基體,根據(jù)電場(chǎng)響應(yīng)原理,通過(guò)接枝、磺化、極性強(qiáng)化和離子摻雜,對(duì)明膠分子進(jìn)行了修飾和改性。實(shí)驗(yàn)中詳細(xì)探究了修飾和改性的方法。通過(guò)紅外光譜分析來(lái)研究明膠分子鏈的變化情況,采用動(dòng)態(tài)粘彈譜儀DMAQ800測(cè)量在有/無(wú)電場(chǎng)作用下制得的明膠水凝膠彈性體的儲(chǔ)能模量,分析儲(chǔ)能模量的變化值及儲(chǔ)能模量變化率來(lái)研究水凝膠的電響應(yīng)性能。主要內(nèi)容如下：1.以甲基丙烯酸縮水甘油酯為接枝劑,按一定的物質(zhì)的量比例將其與明膠溶于酸性溶液中,通過(guò)雙氧水氧化、亞硫酸氫鈉磺化,獲得磺化明膠。將磺化明膠溶解于水,加入交聯(lián)劑戊二醛溶液,常溫下在有/無(wú)電場(chǎng)作用下膠凝,獄得兩種水凝膠：A-膠體(E= 0.8～1.6 kV/mm)和B-膠體(E=0kV/mm)。經(jīng)測(cè)量膠體的儲(chǔ)能模量發(fā)現(xiàn),A-膠體的儲(chǔ)能模量值大于B-膠體的儲(chǔ)能模量,且隨著外加電場(chǎng)強(qiáng)度的不斷增強(qiáng)而增大�；腔髂z的磺化度越大,A、B-兩膠體儲(chǔ)能模量差值越大。這表明磺化明膠水凝膠對(duì)外加直流電場(chǎng)產(chǎn)生了正響應(yīng),且磺化度越大,電響應(yīng)性越強(qiáng)。通過(guò)掃描電子顯微鏡觀(guān)察水凝膠的微觀(guān)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)A-膠體微觀(guān)結(jié)構(gòu)較B-膠體明顯有序,進(jìn)一步說(shuō)明電場(chǎng)作用對(duì)磺化明膠水凝膠產(chǎn)生了影響。2.以苯胺為改性劑,按不同的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將其與明膠溶于乙酸溶液中,經(jīng)戊二醛溶液交聯(lián),常溫下在有/無(wú)電場(chǎng)作用下膠凝,同樣獲得兩種水凝膠：A-膠體(E=0.4～1.6 kV/mm)口B-膠體(E=0kV/mm)。經(jīng)對(duì)膠體儲(chǔ)能模量的測(cè)量和分析,發(fā)現(xiàn)苯胺改性明膠水凝膠對(duì)外加電場(chǎng)作用具有正響應(yīng)。3.采用三氯化鋁溶液為摻雜劑,用類(lèi)似的方法制備了A13+摻雜的苯胺改性明膠水凝膠,并研究了該水凝膠的電相應(yīng)性能。結(jié)果表明AI3+摻雜的苯胺改性明膠水凝膠同樣對(duì)外加電場(chǎng)作用具有明顯的正響應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O648.17

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本文編號(hào)：2564062