多孔淀粉制备的疏水缔合水凝胶性能的研究

发布时间：2021-07-18 08:24

　　疏水缔合水凝胶引起了许多学者的广泛关注,并因其优异的力学性能而被广泛应用于智能材料中,如药物载体、伤口敷料和生物传感器。但是传统的水凝胶力学性能较低,在断裂之后发生了不可恢复的形变,大大限制了水凝胶的广泛应用。因此制备出具有高机械性能的水凝胶仍然是现阶段科学家们研究的热门话题,也是科学家们正在努力攻克的方向。两个或多个彼此互穿的聚合物网络可以形成互穿网络聚合物。在水凝胶体系中,两种聚合物单独形成网络,并且两个网络之间相互独立,互不影响。但是由于两种网络相互穿过而产生的协同作用使水凝胶具有优异的机械性能。本文采用乳液交联的方法,采用天然淀粉合成了多孔淀粉。并将合成之后的多孔淀粉引入到由甲基丙烯酸月桂酯制备的疏水缔合水凝胶的体系中。由于在制备多孔淀粉的过程中,采用了乳液交联的方法,并加入了交联剂使淀粉交联,形成了一个网络。由于甲基丙烯酸月桂酯是疏水单体,在制备水凝胶的过程中,在表面活性剂的作用下形成胶束,并于主单体丙烯酰胺聚合形成疏水缔合网络。另外,多孔淀粉表面存在大量孔洞结构,丙烯酰胺的链可以从孔洞中穿过,因而形成了一种互穿网络水凝胶。我们分别对纯疏水缔合水凝胶、天然淀粉水凝胶和多孔淀粉... 

【文章来源】：长春工业大学吉林省

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

疏水缔合水凝胶的力学性能和自愈合性能的应用

大量的能量，这极大地提高了水凝胶的韧性。图 1.2 显示了水凝胶的增韧和自愈合机理。图1.2 （a） 疏水缔合水凝胶中断裂能量的消散 （b）疏水缔合水凝胶自愈机制的示意图。刘凤岐[41]等人首次用丙烯酰胺作为主单体，辛基酚聚乙氧基醚作为疏水单体制备了一种疏水缔合水凝胶。由此方法制备出来的水凝胶的力学性能提升程度十分明显。紧接着，他们又探究了水凝胶体系中不同组分的含量是如何对水凝胶机械性能产生了重大的影响[42]，这些影响因素包括疏水单体的含量、丙烯酰胺（AAm）和十二烷基硫酸钠（SDS）的含量。随着疏水单体含量的逐渐升高，弹性模量也同样增加，但是与之不同的是断裂伸长率降低。相反的情况是，当 SDS 含量增加时，弹性模量降低，伸长率却增加，这是由于 SDS 含量增加时

由该种方法制备的水凝胶的机械性能远远超过通过单一表面活性剂制备出的水凝胶的机械性能。图1.3 复配表面活性剂制备的疏水缔合水凝胶的结构和优异的拉伸性能除PBA乳液粒子外，还制备了不同种类的乳液粒子，如多组分乳液粒子，核壳乳胶颗粒和无机-有机杂化乳液粒子，并将其引入到疏水缔合水凝胶中。Gao等人[56]将丙烯腈（AN）基团引入PBA胶乳颗粒（LP）中以获得P（BA-AN）乳液粒子。由于丙烯腈中腈基之间的的强偶极 - 偶极相互作用促进疏水缔合，因此水凝胶的韧性得到显著改善。P（BA-AN）乳液粒子增强的疏水缔合水凝胶在3600%的应变下表现出775kPa的断裂应力。之后他们[57]制备了一种核壳结构乳液粒子，这种核壳结构的乳液粒子由硬聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）核和软PBA壳组成。硬核可以通过在外力下保持其球形来增强强度，并且软壳可以与大量疏水链段有效地相互作用。所得水凝胶具备超强的拉伸强度，断裂应力为1.8 MPa，断裂伸长率超过20倍。之后

【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔淀粉的成孔技术及应用研究进展[J]. 李显,范小平,蒋卓,向红,张钦发.  食品工业科技. 2016(12)
[2]新型有机吸附剂——多孔淀粉的研究与分析[J]. 段善海,缪铭.  食品工业科技. 2007(01)



本文编号：3289214