高弹性双网络水凝胶的制备及其性能研究

以丙烯酸和琼脂为主要原料、Fe^(2+)/过硫酸铵为氧化/还原引发体系,制备具有高弹性的双网络水凝胶.通过研究丙烯酸和Fe^(2+)含量对水凝胶性能的影响,得出适宜的工艺条件为琼脂溶液质量浓度1%,丙烯酸质量分数30%,过硫酸铵质量分数1.5%,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺质量分数0.3%,硫酸亚铁质量分数0.050%.对该条件下制备的水凝胶的力学性能进行分析测试发现,水凝胶的断裂拉伸率可达225%,抗压能力可达4 MPa,具有良好的拉伸和压缩性能.利用SEM,IR对该水凝胶进行微观形貌分析和结构表征发现,水凝胶的微观形貌具有纤维网络结构,纤维直径约为100 nm,琼脂与聚丙烯酸之间存在分子间氢键作用,Fe^(3+)与聚丙烯酸分子中的羧酸基因发生了金属络合作用.