利用聚乙烯醇结晶辅助制备多重交联的高强度聚丙烯酰胺水凝胶
发布时间:2018-06-06 02:04
本文选题:聚乙烯醇 + 微晶 ; 参考:《高分子学报》2017年03期
【摘要】:在表面带有C=C双键的乙烯基杂化二氧化硅纳米颗粒(vinyl hybrid silica nanoparticle,VSNP)上接枝丙烯酰胺(AM),所得到的纳米刷状凝胶因子通过聚丙烯酰胺(PAM)间的氢键形成物理交联点,则多官能化的VSNP可作为拟共价交联点构筑双重交联的单一网络纳米复合物理水凝胶(nanocomposite physical hydrogel,NCP gel),表现出较高的强度和超拉伸性.为了进一步提高凝胶的强度和韧性,将少量PVA和PAM/VSNP纳米刷混合制成凝胶,通过冷冻-融化处理,使与PAM分子链相互缠绕并形成氢键作用的PVA结晶,形成新的交联点进一步交联PAM NCP gel,得到多交联的PAM NCP gel体系.通过拉曼光谱和示差扫描量热分析,证明凝胶中的PVA通过氢键既可以与PAM相互作用,又形成微晶为新交联点,大大增强了NCP gel的力学性能,与PAM NCP gel相比,凝胶的拉伸强度和断裂能分别从313 k Pa和1.41×104 J/m~2提高到了557k Pa和4.65×104 J/m~2.
[Abstract]:Acrylamide was grafted onto vinyl hybrid silica nanoparticleVSNPs (vinyl hybrid silica nanoparticles with C / C double bond on the surface). The brush-shaped gel factors were obtained by hydrogen bonding between polyacrylamide (PAM) to form physical crosslinking points. The multifunctional VSNP can be used as a pseudo covalent crosslinking point to construct double crosslinked nanocomposite physical hydrogel nanocomposite physical hydrogelatin with high strength and high tensile properties. In order to further improve the strength and toughness of the gel, a small amount of PVA and PAM/VSNP nano-brushes were mixed to form the gel. By freeze-melting treatment, the PAM molecular chain was wound and formed the PVA crystal with hydrogen bond. A new crosslinking point was formed to further crosslink PAM NCP gel, to obtain multi-crosslinked PAM NCP gel system. Raman spectra and differential scanning calorimetry (DSC) show that the PVA in the gel can interact with PAM by hydrogen bond and form microcrystalline as a new crosslinking point, which greatly enhances the mechanical properties of NCP gel, compared with PAM NCP gel. The tensile strength and fracture energy of the gel increased from 313 KPA and 1. 41 脳 10 ~ 4 J/m~2 to 557 KPA and 4.65 脳 10 ~ 4 J / m ~ (2), respectively.
【作者单位】: 清华大学化工系先进材料教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(基金号21474058) 清华大学自主科研计划项目(项目号2014Z22069) 北京化工大学有机-无机复合材料国家重点实验室(基金号OIC-201601006) 东华大学纤维材料改性国家重点实验室开放基金(基金号LK1404)资助项目
【分类号】:O648.17
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