疏水缔合水凝胶性能及链缠结

为研究凝胶体系的分子链缠结,通过胶束共聚合成不同单体含量组成的疏水缔合水凝胶(HA-gels).通过拉伸实验及溶胀实验分别测试HA-gels的力学性能及溶胀性能.通过力学及溶胀性能参数计算分子链缠结相关参数,进而利用MATLAB软件通过迭代法计算缠结分子质量.结果表明,HA-gels的力学强度与模量均随单体含量增加而增加,断裂伸长率相应下降.HA-gels的溶胀率随单体含量增加而降低,所有的HA-gels均呈现溶胀过冲现象.将HA-gels干燥后,干凝胶的溶胀率随单体含量增加而下降并出现溶胀过冲现象.HA-gels在水中的质量损失随单体含量增加而降低.适用于任意单体含量的HA-gels及干凝胶的缠结分子质量为M_(en)=15 606φ■.

离子触发释放Ca(OH)2微胶囊对混凝土性能的影响

为了提高混凝土的抗碳化能力,采用聚合诱导相分离法合成了具有离子响应性的聚1-乙烯基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐(PVEIm+PF6-)@Ca(OH)2微胶囊.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱仪和X射线衍射仪对微胶囊的形貌及结构进行了分析,利用碳化箱和压力试验机分别进行抗碳化与力学强度测试.结果表明,微胶囊具有完整的核-壳结构,可在水中保持稳定,但可被Cl^-和CO3^2-触发并释放出Ca(OH)2.与不含微胶囊的混凝土相比,含微胶囊混凝土的碳化深度及碳化速率均明显降低,有利于提高混凝土的耐久性.

具有离子响应性的聚(1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐)@CaO微胶囊的表征及触发释放

采用相分离法合成了具有离子响应性的聚(1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐)(PVEIm^+BF4^-)@CaO微胶囊。聚离子液体(PILs)的BF4-与水溶液中的Cl-发生离子交换使疏水性的交联PILs壳转变为亲水性,在水中形成亲水通道。PVEIm+BF4-@CaO微胶囊内部的CaO从通道被释放到水中形成Ca(OH)2。PVEIm^+BF4^-@CaO微胶囊加入后,NaCl水溶液中Cl-的浓度由8.3mmol·L^-1降低至5.8mmol·L^-1,pH值由7.00增加至11.83。提高反应物中的离子液体(ILs)的加入量、苯乙烯(St)∶二乙烯基苯(DVB)的质量比或水溶液中Cl-的浓度均可提高PVEIm+BF4-@CaO微胶囊中CaO的释放速率。不同含量单体组成的微胶囊或被不同浓度Cl-触发的微胶囊内的CaO均可被全部释放至NaCl溶液中。溶液中的最大Ca^2+浓度基本一致,约为3.4mmol·L^-1。SO42-也可触发微胶囊的释放。结果表明,PVEIm^+BF4^-@CaO微胶囊对Cl^-和SO4^2-具有良好的响应性。加入PVEIm^+BF4^-@CaO微胶囊后,NaCl水溶液中Cl^-/OH^-的浓度比显著降低,有利于提高钢筋的抗Cl-腐蚀能力。