具有灵敏pH响应的高强度聚丙烯酰胺/聚丙烯酸钠双网络水凝胶的合成  

Synthesis of Polyacrylamide/Polyacrylate Sodium Double Network Hydrogel with High Strength and Sensitive pH Response

作　　者：熊丽君[1] 黄萌[1] 程忞慧子 赵秋霞[1] 陈柳[1] 彭永利[1] 

机构地区：[1]武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉430073

出　　处：《高分子材料科学与工程》2016年第1期25-29,35,共6页Polymer Materials Science & Engineering

基　　金：湖北省教育厅科学技术研究计划青年项目(Q20131510);武汉工程大学科学研究基金(11102041)

摘　　要：采用二步法,以锂藻土(Laponite)交联聚丙烯酰胺(PAM),N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联聚丙烯酸(PAA),通过自由基聚合制备了PAM/PAA双网络水凝胶。该水凝胶的拉伸强度可达137 k Pa,在酸性缓冲液中收缩,碱性缓冲液中溶胀,具有灵敏的pH响应性。通过调节丙烯酸(AA)单体的中和度和2种网络交联剂的用量及单体配比,可控制双网络水凝胶的拉伸性能和响应性能。结果表明,AA中和度为125%,m(AM)∶m(Laponite)=1∶0.6,m(AA)∶m(BIS)=1∶0.0002,m(AM)∶m(AA)=7∶1时,水凝胶的拉伸强度最佳,可达137 k Pa;该条件下制备的双网络水凝胶同时具有灵敏可逆的pH响应性,在pH=3的缓冲液中溶胀度达5.26,在pH=7的缓冲液中溶胀度可达16.98。Polyacrylamide / polyacrylate sodium double network hydrogel was synthesized by two-step free radical polymerization,using laponite as crosslinker in polyacrylamide（ PAM） network and N,N＇-methylenebisacrylamide（ BIS）as crosslinker in polyacrylic acid（ PAA） network. The tensile strength of the double hydrogel can reach about 137 k Pa with nimble pH response. The tensile properties and response performance were adjusted by changing the neutralization degree of AA,the crosslinker amount and monomer ratio. The results show that the best tensile strength is up to 137 kPa when the neutralization degree of AA is 125%, m（ AM） ∶ m（ K2S2O8） = 1∶ 0. 002,m（ AM） ∶ m（ Laponite） =1∶ 0. 6,m（ AA） ∶ m（ BIS） = 1∶ 0. 002,m（ AM） ∶ m（ AA） = 1∶ 7. Also,the double hydrogel has a nimble and reversible pH response,and is shrunk in the medium of pH〈 4 and is swelled in the medium of pH 〉5.

关 键 词：双网络 高强度 水凝胶 锂藻土 PH响应 

分 类 号：TQ326.4[化学工程—合成树脂塑料工业]