聚丙烯酸水凝胶自修复性能及溶胀行为的研究

洪浩群^1,2，李雪松¹，张海燕^1,2

1. 广东工业大学材料与能源学院2. 广东工业大学广东省功能软凝聚态物质重点实验室

摘 要：采用胶束共聚法将丙烯酸(AA)与少量甲基丙烯酸十八酯(OMA)共聚,制备具有自修复功能的聚丙烯酸(PAA)水凝胶。采用红外光谱表征PAA水凝胶的结构,采用拉力实验表征PAA水凝胶的自修复功能和测试其拉伸强度,并分别研究PAA水凝胶在水中和氯化钠溶液中的溶胀行为。结果表明,PAA具有良好的自修复性能,修复后PAA水凝胶能保持修复前80%以上的拉伸强度,并且修复后的水凝胶断裂伸长率接近于修复前的水凝胶。PAA水凝胶的自修复功能归功于羧基间形成的氢键网络和OMA与表面活性剂形成的疏水缔合网络的联合作用。PAA水凝胶在水中的溶胀主要受水分子在凝胶中渗透扩散过程控制,而在氯化钠溶液中的溶胀主要受聚合物链段的松弛过程影响。

关键词：水凝胶;自修复;聚丙烯酸;溶胀;