有機納米粒子雜化水凝膠的制備及其性能研究.pdf

1、水凝膠是一種特殊的軟濕性材料，具有三維網(wǎng)絡結構，能夠吸收大量的水，可以溶脹卻不溶解，具有超強的保水性，以及生物相容性，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，醫(yī)學研究等領域具有廣泛的應用。但由于傳統(tǒng)水凝膠本身的性能較差，特別是機械性能，因此使水凝膠的應用在多方面受到了很多限制。通常改善水凝膠的性能的方法有許多種，例如：雙網(wǎng)絡水凝膠、拓撲結構水凝膠、疏水締合水凝膠等。此外，納米粒子水凝膠也是一種較好的改善水凝膠性質的方法，將納米粒子加入水凝膠基體可以制備雜化水凝

2、膠，同時具有較好的力學性能。納米微球的制備方法簡單，粒子尺寸和分布易調控且表面可進行功能化修飾，能夠賦予水凝膠特殊的官能團性質。將表面功能化的有機納米粒子填加到水凝膠網(wǎng)絡中可以制備具有特殊功能和較好力學性能的雜化水凝膠。
　　本文首先制備了表面帶有大量負電荷的有機納米微球，再將其與水溶性單體混合均勻制備了有機納米微球復合水凝膠并對性能進行了測試。主要內(nèi)容包括三部分。
　　第一，為制備具有高電荷密度的苯乙烯納米粒子微球，選用苯

3、乙烯（St）、苯乙烯磺酸鈉（NaSS）共同作為反應單體，通過無皂乳液聚合，制備了表面帶有高電荷密度，粒徑大小約100nm左右的，表面帶負電的單分散聚苯乙烯納米微球（n-PS）,并利用傅里葉變換紅外光譜測量儀（FT-IR）、激光粒度儀（DLS）、透射電子顯微鏡（TEM）對微球進行了表征，同時使用電導率滴定儀對微球表面電荷進行測試，測得微球表面電荷為11.046μC/cm2。
　　第二，將上步中制備的n-PS納米微球以一定比例加入含有

4、引發(fā)劑和交聯(lián)劑的丙烯酰胺（AAm）水溶液中制備了PAAm/n-PS雜化水凝膠。與純化學交聯(lián)PAAm水凝膠相比，雜化水凝膠的力學性能稍有提高。含有16%微球的雜化水凝膠的拉伸強度增加了200%，伸長率增加了100%，溶脹實驗和往復拉伸實驗證明了PAAm鏈和n-PS之間存在相互作用。
　　第三，在上述雜化水凝膠體系中引入陽離子單體甲基丙烯酰氧氧乙基三甲基氯化銨（DMC）,制備了P(AAm-DMC)/n-PS雜化水凝膠。水凝膠的力學性能