微凝膠調(diào)控水凝膠的制備及性能研究.pdf

1、分類號(hào)：TB324單位代碼：?jiǎn)挝淮a：10190研究生學(xué)號(hào)：研究生學(xué)號(hào)：201309035密級(jí)：無碩士學(xué)位論文微凝膠調(diào)控水凝膠的制備及性能研究SynthesisPerfmanceofMicrogelRegulationonHydrogel研究生姓研究生姓名：名：徐甜甜徐甜甜專業(yè)：業(yè)：材料學(xué)（高分子）材料學(xué)（高分子）指導(dǎo)教師姓名：指導(dǎo)教師姓名：周超周超指導(dǎo)教師職稱：指導(dǎo)教師職稱：副教授副教授2016年4月碩士學(xué)位論文I摘要水凝膠是一種特殊

2、的軟材料，兼具固體和液體兩方面的性質(zhì)，既具有一定的形態(tài)和強(qiáng)度，又可以與外界進(jìn)行能量、物質(zhì)及信息的交換，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物醫(yī)療等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。其中微凝膠具有大的比表面積和快速的響應(yīng)速率，可以被用作傳感器、微通道元件、藥物釋放系統(tǒng)等。但傳統(tǒng)宏觀水凝膠強(qiáng)度差和響應(yīng)速率慢，微凝膠較小的三維尺寸，都極大地限制了其現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。而復(fù)合水凝膠將微凝膠與宏觀凝膠基質(zhì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)性能互補(bǔ)、增強(qiáng)，可得到單一材料所不具備的性能。本論文首先制備了一系列不同

3、性質(zhì)的高分子微球，將其作為引發(fā)劑和交聯(lián)劑制備了微凝膠復(fù)合水凝膠，同時(shí)改善了水凝膠的機(jī)械性能與響應(yīng)速率。論文具體內(nèi)容如下：1、利用無皂乳液聚合的方法，在不加任何交聯(lián)劑的情況下，通過高分子鏈之間的疏水締合自組裝結(jié)構(gòu)可逆的高分子微球。由于微球內(nèi)部無化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以在不同的溫度下，其具有不同的結(jié)構(gòu)與形態(tài)。通過實(shí)驗(yàn)合成了穩(wěn)定的微球，并改變單體比例制備不同粒徑的微球，考察了其溫度敏感性。2、為改善高分子微球復(fù)合凝膠響應(yīng)速率慢、韌性差的缺陷，采用非

4、交聯(lián)溫敏型疏水單體組裝成高分子微球作為交聯(lián)劑，在不外加交聯(lián)劑的條件下制備微球表面接枝交聯(lián)聚丙烯酰胺復(fù)合凝膠。由于微球內(nèi)部無化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，因此可通過自身可逆性結(jié)構(gòu)及形態(tài)改變對(duì)復(fù)合凝膠機(jī)械性能和刺激響應(yīng)特性進(jìn)行調(diào)控。復(fù)合凝膠具有良好的韌性，斷裂伸長(zhǎng)率和斷裂強(qiáng)度分別可達(dá)2400%和80kPa，且凝膠機(jī)械強(qiáng)度可通過溫度進(jìn)行調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)：由于溫敏型微球交聯(lián)點(diǎn)的存在，采用非敏感型聚丙烯酰胺為基質(zhì)的復(fù)合凝膠對(duì)溫度具有良好的響應(yīng)性，其響應(yīng)速率較傳統(tǒng)聚