疏水缔合聚丙烯酰胺水凝胶的研制及自愈机理

采用疏水缔合的物理交联方式,将十二烷基硫酸钠(SDS)、氯化钠(NaCl)、甲基丙烯酸十八烷酯(SMA)反应所得的可聚合胶束与丙烯酰胺(AM)共聚缩合,制备出具有自愈合特性的聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶,采用动态光散射测试、扫描电镜、红外光谱、热分析等表征手段对其理化性能进行了研究,并对其自愈合机理进行分析探讨。结果表明,制备所得PAM水凝胶含水率可达95%左右;SMA含量对PAM水凝胶含水率影响不明显,但SMA含量越高,所得水凝胶网络结构越紧密,孔隙尺寸越小,抗压强度、韧性和自愈率越高,但拉伸强度却随之下降。优选出的最佳工艺参数为:7%g/mL SDS溶液加入0.9 mol/L NaCl溶液中所得胶束尺寸最大,且疏水单体SMA的摩尔分数为AM单体的2%时,所得PAM水凝胶的抗拉强度和自愈率均最佳。