一步法制备高强度自修复聚丙烯酸/聚烯丙基胺聚电解质水凝胶及其性能研究

通过一步法自由基聚合制备得到了聚丙烯酸/聚烯丙基胺(PAAc/PAH)水凝胶,并使用拉伸试验机和流变仪对凝胶的力学性质进行表征和研究。研究结果显示:聚丙烯酸的羧酸根和聚烯丙基胺的铵根能形成多重离子键,通过可逆离子键在水凝胶拉伸过程中断裂耗散能量,使得凝胶具有良好的力学强度和韧性,同时又具有快速恢复的性质。凝胶网络中加入抗衡离子(Na~+、Cl~-)可以有效破坏聚电解质之间的静电相互作用,但是通过透析除去抗衡离子之后凝胶又能回复到初始的力学性质,因此利用盐溶液调控的方式可以有效修复断裂的水凝胶,自修复后的水凝胶仍能保持较高的力学强度和韧性。