PAAm水凝胶在NaCl水溶液中的力学与摩擦性能.pdfVIP

李学锋 等 ：PNaAMPS／PAAm水凝胶在 NaC1水溶液 中的力学与摩擦性能 文章编号 ：1001—9731(2013)142115-05 PNaAMPS／PAAm水凝胶在 NaC1水溶液中的力学与摩擦性能 李学锋 ，江 成 ，吴 楚 。 (1．湖北工业大学 材料科学与工程学院，湖北 武汉 430068 2．湖北工业大学 绿色轻工材料湖北省重点实验室，湖北 武汉 430068) 摘 要 ： 通过改变离子强度的大小，研 究了聚 2一丙烯 2 实 验 酰胺一2一甲基 丙磺 酸 钠 ／聚 丙 烯 酰 胺 (PNaAMPS／ PAAm)这种双网络水凝胶的溶胀性 能、力学性 能和摩 2．1 主要原料 擦性能。由于离子会对水凝胶 中高分子链的状态产生 2一丙烯酰胺一2一甲基丙磺酸 (AMPS)，山东现代化 影响，研究发现随着离子强度的增大，溶胀率首先呈迅 工有限责任公司，化学纯 ；丙烯酰胺 (AAm)，Biosharp 速下降的趋势 ，在 0．2mol／kg之后溶胀率下 降变缓 。 公司进 口分装 ，化学纯 ；N，N，-亚 甲基双 丙烯酰胺 拉伸强度对 离子强度变化不明显。撕裂时的断裂能随 (MBAA)，天津市化学试剂研究所 ，化学纯 ；2-酮戊二 着离子强度的增大，首先呈下降的趋势 ，0．2mol／kg之 酸 (KA)，国药集 团化学试剂有 限公司，生化试剂 。氯 后断裂能变化不大。压缩模量随着离子强度 的提高而 化钠 (NaC1)、氢氧化钠 (NaOH)，西陇化工股份有限公 增大，在 0．8mol／kg时达到最大值 。摩擦行为 中，在 司，分析纯 。 低离子强度时，其摩擦性能表现 出一种 “静摩擦”现象， 2．2 PNaAMPS／PAA1Tt水凝胶的制备 而在高离子强度 (临界值为 0．8～1．0mol／kg)时，摩擦 首先将 AMPS单体溶人超纯水 中，再用等摩尔量 力显著增大，并且摩擦应力曲线呈现 出典型 的吸 附模 的 NaOH 中和，再加入 交联剂 MBAA和引发剂 KA。 型性质 。 将配好 的NaAMPS溶液注入两平行玻璃板 ，置于紫外 关键词： PNaAMPS／PAAm 水凝胶 ；离子强度 ；摩 灯 前 进 行 自 由基 聚 合 7h。随 后 将 聚 合 好 的 擦 ：力学性能 PNaAMPS放到含有 AA1TI、MBAA 和 KA单体 的溶 中图分类号 ： TQ317．3；0631 文献标识码 ：A 液中浸泡 24h，使之溶胀充分 ，避光 。将溶胀好 的水凝 DOI：10．3969／j．issn．1001—973i．2013．14．031 胶置于紫外灯下聚合 7h后 ，再放到纯水或不 同离子强 度的NaC1溶液 中泡 7d，每天换 3次水 ，除去未反应完 1 引 言 全的单体。溶液 的摩 尔浓度 比为 (NaAMPS)： 水凝胶是一种具有空问三维 网状结构的高分子聚 (MBAA1)：”(AAm)：r／(MBAA2)一 1：4 ：2 ： 合物 ，其拥有很高的含水量 (50 ～99 )，使之成为一 0．01 ，KA适量 。NaC1离子强度的标记方式为 ， 种软而湿的高分子材料 。它在生物材料领域扮演着 记为 A×0．1mol／kg，比如 j，记为0．1mol／kg。 重要的角色 。。]，在给药载体 ]、隐形眼镜 、人工软 2．3 PNaAMPS／PAAm水凝胶溶胀性能测试 骨 等方面有着诱人 的应用前景。Gong等报道的高 取不同溶液中浸泡 的DN水凝胶 ，将表面液体用 强度 PAMPS／PAAIn双 网络 (Double—netwo