嵌段共聚物胶束交联的拓扑网络结构水凝胶

发布时间：2024-05-19 05:15

　　水凝胶的制备、结构性能调控及其应用研究近年来受到研究者的广泛关注,是高分子材料领域的研究热点之一。目前研究最多的水凝胶包括:智能水凝胶,高强度水凝胶以及导电水凝胶等。制备水凝胶最基本的原料就是单体、交联剂和溶剂。其中,交联剂对凝胶网络的形成和凝胶性能有着至关重要的作用。传统方法中制备水凝胶的主要交联剂有N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS),四烯丙氧基乙烷,双丙烯酸乙二醇酯等。由于这些交联剂通常为小分子,形成的化学交联点之间分子链长较小,形成刚性交联结构。以这些交联剂制备的水凝胶力学性能往往较差,不能满足水凝胶在应用时的性能要求。合成和设计新的交联剂对高性能水凝胶材料的构筑来讲是一项有意义的课题。三嵌段共聚物F127DA是以PEO99-PPO65-PEO99(F127)为基础,由丙烯酰氯对其端羟基改性得到的产物,它是两亲性的聚合物,在水溶液中是以胶束的形式存在。将其作为水凝胶的交联剂,所制备的水凝胶溶胀性能优良,可以很好的拉伸和收缩,提高了水凝胶的力学性能。本研究采用三嵌段共聚物F127DA作为交联剂,制备了三种水凝胶:自振荡水凝胶,自愈合水凝胶以及高强度水凝胶,并研究了不同交联剂,以及添...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 水凝胶
        1.2.1 水凝胶的定义
        1.2.2 水凝胶的分类
        1.2.3 水凝胶的交联方式
        1.2.4 水凝胶的应用
    1.3 智能水凝胶
        1.3.1 自振荡水凝胶
        1.3.2 自修复水凝胶
    1.4 高强度的水凝胶
        1.4.1 纳米复合水凝胶
        1.4.2 双网络和互穿网络水凝胶
        1.4.3 拓扑网络结构凝胶
        1.4.4 共交联水凝胶
    1.5 论文的研究意义、内容和创新点
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 创新点
2 嵌段共聚物胶束交联的自振荡水凝胶
    2.1 实验药品和仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 F127DA的合成原理
        2.1.4 自振荡水凝胶的制备
    2.2 性能测试与表征方法
        2.2.1 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
        2.2.2 扫描电子显微镜
        2.2.3 溶胀性能
        2.2.4 温敏性能
        2.2.5 水凝胶的自振荡性能
    2.3 F127DA交联剂的结构与组装行为
        2.3.1 F127及F127DA的红外分析
        2.3.2 F127DA的核磁分析
        2.3.3 F127DA胶束的粒径分析
    2.4 POLY(NIPAAM-CO-RU(BPY)3
2+)水凝胶的性能
        2.4.1 Poly(NIPAAm-co-Ru(bpy)3
2+)水凝胶的溶胀行为
        2.4.2 Poly(NIPAAm-co-Ru(bpy)3
2+)水凝胶的温敏性
        2.4.3 Poly(NIPAAm-co-Ru(bpy)3
2+)水凝胶的荧光性能
        2.4.4 Poly(NIPAAm-co-Ru(bpy)3
2+)水凝胶与BZ反应的偶合
    2.5 本章小结
3 共聚物胶束、离子作用双重交联的高韧性自愈合水凝胶
    3.1 实验药品和仪器
        3.1.1 实验药品
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 聚丙烯酸双交联凝胶的制备原理
        3.1.4 水凝胶的制备过程
    3.2 水凝胶的性能测试
        3.2.1 两种不同交联剂的水凝胶的性能测试
        3.2.2 含不同浓度Fe³⁺的凝胶性能测试
        3.2.3 水凝胶的扫描电镜
    3.3 高韧性自愈合水凝胶的性能表征
        3.3.1 水凝胶的形态分析
        3.3.2 水凝胶的韧性
        3.3.3 不同交联剂对水凝胶性能的影响
        3.3.4 Fe³⁺浓度对水凝胶性能的影响
        3.3.5 水凝胶的形态外貌分析
    3.4 本章小结
4 嵌段共聚物、离子作用、氢键交联的强韧性水凝胶
    4.1 实验药品和仪器
        4.1.1 实验药品
        4.1.2 实验仪器
        4.1.3 水凝胶的制备原理及步骤
    4.2 水凝胶的性能测试与表征方法
    4.3 全柔性交联水凝胶的性能表征
        4.3.1 离子交联点对全柔性交联水凝胶性能的影响
        4.3.2 全柔性交联水凝胶的宏观性能
        4.3.3 全柔性交联水凝胶的韧性
        4.3.4 全柔性交联水凝胶的抗疲劳性能
        4.3.5 拉伸条件下制备的全柔性交联水凝胶
        4.3.6 全柔性交联水凝胶的强韧机制
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3977649

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