快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法技术

技术编号:8713999 阅读:223 留言:0更新日期:2013-05-17 17:47
本发明专利技术公开了快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法,包括以下步骤:将无机纳米粒子锂藻土和单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)分散于水中,搅拌均匀后除氧加入引发剂;将上述反应液装入模具中并密封,并迅速在液氮中急冻10~40s,然后将反应体系置于-8~-28℃下反应24~72小时即可得到目标产物。本方法通过改变聚合温度而利用溶剂结晶作为成孔剂,不需要引入任何其它物质和后期处理,进一步简化制备工艺,反应简单可控。所制备的水凝胶具有同样的快速响应和高力学性能,并且通过改变无机交联剂含量和冰冻反应温度,可以调节响应的速度和力学性能,具有较广泛的适用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境敏感高分子材料制备方法领域,具体涉及一种具有。
技术介绍
水凝胶是含有大量水分的具有三维网络结构的高分子材料,在食品、日用品和生物医学等领域有着广泛的应用。通过改变这种三维网络高分子的组成成份,可以制备环境响应水凝胶。这种水凝胶能感知外界环境的变化或刺激,产生相应的物理形态或化学结构的变化,即能够对外界刺激产生敏感响应。温度敏感水凝胶是一种典型的智能水凝胶,例如聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)在约32 1:存在明显的体积变化。当温度高于32 1:时,分子链与水分子之间的氢键遭到破坏,疏水作用占优势,高分子链发生疏水聚集,导致水凝胶体积收缩;当温度低于32 1:时,高分子链与水形成氢键,亲水作用占优势,高分子链伸展,凝胶吸收大量水分而溶胀。PNIPAm水凝胶的响应速率是评价其响应性能的最主要参数之一,围绕提高PNIPAm水凝胶的响应速率,目前主要采用以下几种方法:(1)接枝共聚致孔法,例如Yoshida等(Nature, 1995,374:240-242 )采用大分子单体与NIPAm单体共聚,制备梳状接枝的PNIPAm温敏水凝胶。梳状接枝端使凝胶的三维网络因空间位阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法,其特征在于包括以下步骤:第一步:分别将适量无机纳米交联剂锂藻土和单体N‑异丙基丙烯酰胺NIPAm分散于水中,搅拌得到均匀透明的分散液;第二步:除去分散液中的氧气后,加入适量引发剂;第三步:将第二步得到的反应液装入模具中并密封,随即在液氮中急冻10 ~ 40 s,然后将反应液体置于‑8 ~ ‑28℃下进行聚合反应;第四步:反应完毕的产物完全解冻后,从模具中取出,即得到具有快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶,所得水凝胶在35 ℃以上去溶胀5分钟以内失水30% ~ 90%,其拉伸断裂伸长率大于200%,断裂强度大于90kPa。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:童真郑树典王涛刘新星
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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