梯度矿化P(AAm-co-AMPS)水凝胶的驱动行为研究

为了制备出同时具有优异力学性能和驱动性能的智能水凝胶材料,提出了一种简单有效的智能水凝胶制备方法——梯度矿化法,通过控制矿化反应在pH响应型水凝胶聚丙烯酰胺-co-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸P(AAm-co-AMPS)内部的发生区域,将矿化产物引入到水凝胶内部并实现梯度分布,在提升水凝胶力学性能的同时赋予其驱动能力。结果表明:梯度矿化后的P(AAm-co-AMPS)水凝胶承受的压缩应力由170 kPa提升到400 kPa以上,且在压缩应变达到35%以上时依然保持结构的完整性;梯度矿化水凝胶具有原始水凝胶所不具备的驱动能力,实现了弯曲等驱动效果,在80 s的时间内弯曲角度达到了77°。梯度矿化法能够有效增强了P(AAm-co-AMPS)水凝胶的力学性能并赋予其驱动能力,研究结果为制备出性能更加优异的智能水凝胶材料提供了新的思路。