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《长春工业大学》 2018年
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核壳粒子增强水凝胶

邱比特  
【摘要】:水凝胶是具有三维网状结构的聚合物,主要单体通常是亲水性单体,因此水凝胶中含有大量的水。由于水凝胶中交联结构的存在,使水凝胶在含水量较高的情况下还能保持一定的形状并且质地柔软,在很多领域有着广泛应用,比如说废水处理,组织支架,生物传感器及其药物缓释等。由于水凝胶的含水量较高,导致其机械性能很差,使水凝胶的应用受到极大限制。近年来,很多研究关注了水凝胶力学性能的提高。不同种类的水凝胶采用不同的方法提高力学性能。对于疏水缔合水凝胶,其拉伸强度仍然不超过500KPa,因此提高疏水缔合水凝胶拉伸强度具有重要的意义。本文提出一种核壳乳液粒子增强疏水缔合水凝胶,其研究包括两部分,第一部分是核壳粒子的制备,采用乳液聚合的方法,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为聚合单体,丙烯酸双环戊二烯脂(DCPA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂制备了PMMA核,在PMMA核表面存在的DCPA残余双键通过接枝丙烯酸丁酯(BA),制备出了PMMA/BA核壳乳液粒子。并通过粒度仪(DLS),透射电镜(TEM)对所制备的核壳粒子进行表征。第二部分,采用自由基聚合方法以丙烯酰胺(AAm)为单体,甲基丙烯酸十六脂(HMA)为疏水单体,核壳粒子为疏水缔合中心,采用氧化还原体系,过硫酸钾/四甲基乙二胺(TEMED)引发聚合制备核壳粒子增强水凝胶,由于核壳粒子作为疏水缔合中心,有效诱导疏水分子链段聚集,使水凝胶力学性能有很大提高,其拉伸强度达到1.8MPa,断裂伸长率达到20倍以上,并由Mullins效应验证了核壳粒子对疏水缔合水凝胶有很大的增强作用,这种方法为设计与开发具有优异机械性能的新一代疏水缔合水凝胶提供了更好的途径。
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:O648.17

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