HPAN/SPI水凝胶纤维的pH刺激响应性能

探索了聚丙烯腈(PAN)和大豆分离蛋白(SPI)在NaOH水溶液中进行PAN碱解,然后挤到凝固浴中凝固、交联,制备水解聚丙烯腈(HPAN)/SPI水凝胶纤维的方法。通过测定凝胶纤维的平衡溶胀伸长率和溶胀伸长率,观察到HPAN/SPI水凝胶纤维的滞后和可逆的伸长/收缩行为,同时在不同组成的凝胶纤维中,随着PAN含量的逐渐增大,水凝胶纤维的响应速率呈现由小到大然后减小的变化规律,当 mPAN /mSPI =6/4时有最好的响应性能。

pH刺激响应性HPAN/Ge水凝胶纤维的制备与表征

制备了碱解聚丙烯腈(HPAN)与明胶(Ge)共混纺丝原液,以硫酸/饱和Na2SO4溶液为凝固浴,戊二醛为交联剂,湿法纺丝纺制了HPAN/Ge水凝胶纤维.研究了水凝胶纤维在不同pH值溶液中伸长、收缩和pH响应滞后行为.发现HPAN/Ge水凝胶纤维具有很快的响应速度,其响应时间随着明胶质量分数的增加而减少.当PAN质量分数为30%,Ge质量分数为70%时凝胶纤维的伸长和收缩响应时间最短,分别为0.59s和1.14s.HPAN/Ge水凝胶纤维的平衡溶胀伸长率随HPAN含量的增加而增加.

水解聚丙烯腈／大豆分离蛋白凝胶纤维的电刺激性能

采用水解聚丙烯腈(HPAN)和大豆分离蛋白(SPI)的共混水溶液复合得到纺丝原液,用自 制纺丝设备挤到含一定量戊二醛和浓硫酸的饱和Na2SO4水溶液的凝固浴中,交联成型、拉伸干燥得到 HPAN／SPI响应性水凝胶纤维,研究了电刺激性能．结果表明,在电解质溶液中非接触直流电场作用下, HPAN／SPI水凝胶纤维具有电流刺激-响应性,表现为凝胶纤维弯曲现象．随着凝胶网络中-COOH 含量的增加,纤维的弯曲度成阶段性增加,较高的聚丙烯腈含量使这种变化更为明显．HPAN／SPI水凝胶 交联度、离子强度和pH的变化使得弯曲先增大后减少．在非直流电场的作用下,在ωPAN=0．6,Na2SO4 浓度为0．10 mol／L,pH=11水溶液中,电场强度为20 V时凝胶纤维的弯曲率达到极大值．该比例的 HPAN／SPI凝胶纤维在Shiga凝胶弯曲理论中的Y取极大值．