冷冻聚合法制备多孔P(NIPAm-Co-AAm)水凝胶及其性能研究

采用冷冻聚合法制备了多孔结构的P(NI-PAm-co-AAm)智能水凝胶,利用扫描电子显微镜和比表面积分析仪对水凝胶的多孔结构和表面形貌进行了测试,并测定了水凝胶的平衡溶胀比、溶胀和退溶胀动力学,研究了不同预冷冻聚合时间对水凝胶温度响应速率的影响,并且与传统方法制备的P(NIPAm-co-AAm)水凝胶进行了响应速率对比试验。实验结果表明,冷冻聚合法制备的多孔P(NIPAm-co-AAm)水凝胶其温度响应速率得到显著的提高,与传统方法合成的水凝胶相比,冷冻聚合法合成的水凝胶具有更为贯通的开孔结构,这些相互贯通的开孔结构为水分子进出水凝胶提供了通道,从而可提高凝胶的温度响应速率;预冷冻聚合时间对多孔P(NIPAm-co-AAm)水凝胶的温度敏感性能影响很大,P(NIPAm-co-AAm)水凝胶的平衡溶胀率(SR)随着时间的延长而减小,其最低临界相转变温度(LCST)受预冷冻聚合时间的影响不大,几乎都在35℃左右;温度响应速率随着预冷冻聚合时间的增大而减慢。

基于原位冷冻界面聚合法的纱线传感器制备及其应变传感性能

为解决传统传感器柔性差、制备成本高等问题,以涤纶包氨纶纱为基材,通过聚多巴胺修饰和聚吡咯的原位冷冻界面聚合制备了具有快速响应、稳定的电力学性能和循环耐用传感性能的柔性纱线应变传感器。利用扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪、傅里叶红外光谱仪对导电纱的微观形貌和化学结构进行表征,探究了不同拉伸应变下导电纱的电阻变化性能。结果显示:在吡咯单体与三氯化铁的量比为1的最佳配比下,在不同的拉伸范围、拉伸速度下,纱线传感器电阻变化稳定,拉伸形变小于6%时,灵敏度达4.039;在10%应变下,响应时间为166.67 ms;此外,纱线循环拉伸1000次后仍具有优异的稳定性。导电纱可通过编织、针织或刺绣等方式与织物相结合,实时监测人体关节活动,广泛应用于人体运动识别和远程医疗服务等领域。

一种新型水溶性单体聚合-冷冻干燥联用法在饱水木质文物脱水定型应用中的研究

为了改善饱水木质文物脱水定型技术保护的定型效果、操作周期以及环保经济性,本研究以田螺山遗址、河姆渡遗址和茅山遗址出土的3种饱水木材试样为实验对象,进行了以水溶性单体丙烯酰胺(AM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为反应物的单体聚合-冷冻干燥联用法的研究。首先在水体系中选取不同比例的AM和NVP在水溶液中聚合,并根据聚合和冷冻前后的体积变化率控制在±5%以内的标准进行聚合体系的筛选。然后选取其中5组符合条件的聚合体系对3种饱水木材进行脱水定型处理,当在聚合体系中AM和NVP的质量分数总和不高于7.5%时,经单体聚合-冷冻干燥联用法处理后的试样的尺寸变化率可控制在±5%以内,达到良好的脱水定型的效果。