智能水凝胶制备研究.pdfVIP

第44卷 第 2期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．44 No．2 2015年2月 Technology DevelopmentofChemicalIndust~ Feb．2015 智能水凝胶的制备研究 王 闯，郎方超，梁佳迪，姚新建 (周1：3师范学院化学化工学院，河南 周 13：466001) 摘 要：以N．乙烯基吡咯烷酮(NVP)、丙烯酸(AA)为原料，N，N．亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸钾(K2S208)为 引发剂，采用 自由基聚合合成水凝胶。分别研究了原料配比、交联剂用量、引发剂比例、盐浓度、pH对水凝胶吸水 能力的影响，确定了最佳用量及条件。结果表明，NVP~／烯酸共聚物水凝胶的最佳条件为：丙烯酸跟NVP的质量比为 1：1．1～1：1．2，引发剂的用量为丙烯酸单体质量的4％～5％，交联剂的用量为丙烯酸单体质量的7％一8％。水凝胶的吸 水率随着盐浓度的增加而减小，pH为7~9时水凝胶的吸水率最高。 关键词：N．乙烯基吡咯烷酮；丙烯酸；水凝胶；溶胀率 中图分类号：TQ427．2*6 文献标识码：A 文章编号：1671．9905(2015)02-0015-04 聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)具有优异的溶解性、成 烯基吡咯烷酮、丙烯酸、水 ，置于45℃的恒温水浴锅 膜性、分散稳定性、生理相容性等优点，被广泛地应 中，待试管中温度恒定后，加入引发剂过硫酸钾、交 用于医药医疗卫生、化妆品等 日用化工品、办公用 联剂N，N ．亚 甲基双丙烯酰胺，并将大试管置于加 品、纺织印染工业、食品饮料、酿造、洗涤剂、涂料和 热套中，在恒温加热磁力搅拌器中边搅拌边加热升 原料、粘接剂、新材料等领域。本实验以N．乙烯基 温至65～70~C，并保持在这一温度范围内反应 ，待引 吡咯烷酮 (NVP)为主要原料，丙烯酸为共聚单体，N， 发剂交联剂完全溶解后，观察混合液的状态和温度 N ．亚 甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸钾 (K2SOs) 变化情况。共聚反应及生成水凝胶是在短时间内完 为引发剂，采用 自由基聚合合成了NVP／丙烯酸共 成的，所以，当体系温度突然升高或混合液变稠时， 聚物水凝胶。然后再对NVP／丙烯酸共聚物水凝胶 就要停止加热和搅拌，试管中呈无色透明状的胶体 进行性能测定与分析，探究单体配比、引发剂的用 即为NVP／丙烯酸共聚物水凝胶。将新制得的水凝 量、交联剂的用量、盐浓度 以及 pH对水凝胶吸水性 胶放入盛有蒸馏水的烧杯中2d，期间每2～3h换一 能的影响。 次水，充分纯化后在温度为70~C的电热鼓风干燥箱 内充分干燥至恒重。 1 实验部分 1-3水凝胶溶胀率的测定 1．1实验仪器与试剂 采用称重法来测定不同反应条件下制得的水 傅立 叶变换红外光谱仪，电热鼓风干燥箱 凝胶的溶胀率 )。在温度恒定的条件下，将 NVP／ (1109531A)，DF一10IS集热式恒温加热磁力搅拌器， 丙烯酸共聚物水凝胶浸泡于特定的介质中，使其溶 HH—S型恒温水浴锅，GOCOC型玻璃仪器气流烘干 胀吸水，间隔一定时间后取出，用滤纸快速除去水凝 器，AL21M 电子天平。 胶表面水分后称其质量，按下式计算溶胀率。 N．乙烯基吡咯烷酮 (NVP)(分析纯，反应前经 职=(一 ， ×100％ 减压蒸馏除去阻聚剂)，丙烯酸(AA，化学纯)，过硫 式中 表示 t时刻水凝胶的总质