發(fā)布時(shí)間：2021-09-06 06:37

　　無機(jī)粘土在有機(jī)-無機(jī)復(fù)合水凝膠中充當(dāng)物理交聯(lián)的角色,對(duì)水凝膠的性能有一定改善。然而隨著無機(jī)粘土含量的增加,粘土再聚集加劇,與凝膠聚合物基質(zhì)的相容性降低。導(dǎo)致聚合物/粘土水凝膠在制備過程中遇到了固有的困難。通過對(duì)粘土進(jìn)行有機(jī)改性,增強(qiáng)粘土與聚合物之間的相容性,有助于實(shí)現(xiàn)粘土在聚合物基體中更均勻分散,從而進(jìn)一步改善復(fù)合材料性能�；谏鲜鲈O(shè)計(jì)思想,本文制備了丙烯酸改性的膨潤(rùn)土（AABT）,通過引發(fā)AABT上的雙鍵將聚丙烯酸（PAA）分子鏈接枝到膨潤(rùn)土片層上,成功合成了AABT-PAA雜化水凝膠,根據(jù)雜化水凝膠中含有的大量-COOH,往雜化體系中引入CS,并與-COOH形成氫鍵作用,合成了具有良好自愈性的AABT-PAA/CS復(fù)合水凝膠,并對(duì)水凝膠的機(jī)械性能、自愈性、止血等性能進(jìn)行了研究,得出以下結(jié)論:1)堿性鈣膨潤(rùn)土（ACBT）上的反應(yīng)性基團(tuán)-Ca-OH與丙烯酸（AA）發(fā)生中和反應(yīng)將雙鍵“錨”在膨潤(rùn)土片層上。優(yōu)先引發(fā)雙鍵與AA原位聚合,將PAA分子鏈更大程度地接枝到膨潤(rùn)土片層上,成功合成了具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的AABT-PAA雜化水凝膠,其性能得到驚人的改善。AABT-PAA的拉伸能量耗散、壓縮... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

膨潤(rùn)土的結(jié)構(gòu)

廣西大學(xué)碩士論文膨潤(rùn)土增強(qiáng)有機(jī)-無機(jī)交聯(lián)雜化網(wǎng)絡(luò)水凝膠的性能101.5殼聚糖體系的水凝膠殼聚糖（CS）是d-氨基葡萄糖和N-乙酰基-d-氨基葡萄糖的無規(guī)共聚物[71]，是幾丁質(zhì)的部分脫乙酰基衍生物，它是昆蟲和甲殼類動(dòng)物的結(jié)構(gòu)成分，其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-2所示。圖1-2殼聚糖結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-2TheshructureofchitosanCS具有許多特定的生物學(xué)特性，例如生物相容性，生物降解性和生物活性。這些使CS成為各種工程組織系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)材料具有極好的潛力。此外，殼聚糖（CS）是一種具有許多羥基和氨基的豐富親水性聚合物，可以在酸性水溶液中質(zhì)子化，并可以形成帶負(fù)電荷的分子或材料的復(fù)合物，并易于與其他聚合物或納米粒子結(jié)合形成穩(wěn)定的水凝膠[72]。1.5.1基于殼聚糖體系的自愈水凝膠眾所周知，殼聚糖的鏈上有大量的氨基，是可以利用的官能團(tuán)，制備出共價(jià)鍵和非共價(jià)鍵自愈性水凝膠。因此，構(gòu)筑殼聚糖基自愈性水凝膠不僅可以通過殼聚糖上的氨基與醛基形成席夫堿鍵。同時(shí)，還可以與其他聚合物反應(yīng)形成氫鍵來達(dá)到自愈的目的。Thomas[73]報(bào)告了可注射的自愈混合水凝膠的合成，該雜化水凝膠是利用羧甲基纖維素二醛（CMC-D）上的醛基與羧甲基殼聚糖（CMCS）上的氨基之間的席夫堿鍵（Schiff）動(dòng)態(tài)平衡而開發(fā)的。觀察到水凝膠的剛度和凝膠化動(dòng)力學(xué)受到不同分子量的殼聚糖的調(diào)節(jié)。Karimi[74]合成了具有自主自我修復(fù)性能的機(jī)械魯棒性3D納米結(jié)構(gòu)殼聚糖水凝膠；因?yàn)樗墓倌芑加欣谂c殼聚糖的動(dòng)態(tài)席夫堿連接，從而形成3D多孔納米結(jié)構(gòu);在此策略的基礎(chǔ)上，通過CS中的NH2基團(tuán)和交聯(lián)劑末端的苯甲醛基團(tuán)之間的動(dòng)態(tài)共價(jià)席夫堿連接引入了流變恢復(fù)以及宏觀和微觀觀察所證明的自我修復(fù)能力。江[75]等人開發(fā)了基于殼聚糖鹽酸鹽（CS）和氧化葡聚糖

廣西大學(xué)碩士論文膨潤(rùn)土增強(qiáng)有機(jī)-無機(jī)交聯(lián)雜化網(wǎng)絡(luò)水凝膠的性能152.1實(shí)驗(yàn)原理（1）堿性鈣基膨潤(rùn)土（ACBT）的制備原理[84,85]因?yàn)楸凰峄罨暮蟮幕钚园淄粒˙T-H）層間有大量的H+，所以與CaO和適量的去離子水，并在一定的條件下，在能進(jìn)行如下反應(yīng)：BT-H+CaO→BT-Ca(OH)(2-1)BT-Ca(OH)+BT-H→(BT)2-Ca+H2O(2-2)因?yàn)樯鲜龅乃釅A中和反應(yīng)是在BT的層間進(jìn)行，空間的位阻較大，所以生成的ACBT具有大量活潑-OH。（2）丙烯酸膨潤(rùn)土（AABT）的制備原理利用有機(jī)酸AA（丙烯酸）作為改性劑，AA上的-COOH可以與ACBT層間的活潑-OH發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，制備出丙烯酸膨潤(rùn)土（AABT）。反應(yīng)方程式及AABT的制備機(jī)理圖如下:BT-Ca(OH)+H2C=CHCOOH→BT-Ca-OOC=CH+H2O(2-3)圖2-1AABT的制備機(jī)理圖Fig.2-1PreparationMechanismofAABT（2）AABT-PAA水凝膠的制備原理利用AABT上的C=C可與AA單體進(jìn)行聚合反應(yīng)。加入引發(fā)劑打開AABT上的雙鍵，并進(jìn)一步引發(fā)AA，將PAA鏈接枝到AABT片層上，同時(shí)釋放出熱量。插層到AABT層間的AA單體，會(huì)通過APS引發(fā)聚合，在這個(gè)過程中會(huì)并釋放熱量。并且，隨著這個(gè)反應(yīng)過程地不斷進(jìn)行，AABT片層會(huì)發(fā)生剝離，因?yàn)锳ABT上接枝了PAA鏈，使得AABT片層開始發(fā)生排斥，導(dǎo)致AABT的剝離程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]膨潤(rùn)土的微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其在功能水凝膠的應(yīng)用[D]. 楊升.廣西大學(xué) 2018
[2]高含量丙烯酸膨潤(rùn)土/聚丙烯酸鈉高吸水復(fù)合材料的研究[D]. 彭英知.廣西大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3386946