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高分子水凝胶,具有独特的三维网络结构,在生物医药等方面应用广泛,因而被大量研究。然而,传统化学交联水凝胶,交联结构不均匀,因而强度低、韧性差,这些缺陷限制了水凝胶的应用。本论文工作的主要目的是制备具有高强度且同时具有灵敏p H响应性的水凝胶,基本思路为:将纳米复合水凝胶引入双网络水凝胶中,作为第一网络,提供机械性能;以化学交联剂交联的功能性单体为第二网络,制备具有p H响应性的高强度双网络水凝胶。本论文工作的主要内容与结果如下:1.部分水解聚丙烯酰胺(PAM)纳米复合水凝胶的制备。首先在锂藻土(Laponite)分散液中采用原位聚合法合成PAM纳米复合水凝胶,然后将其直接浸泡在定量的Na OH溶液中,PAM纳米复合水凝胶在溶胀的同时充分水解,得到部分水解PAM纳米复合水凝胶,并测试其拉伸及p H响应性能。结果表明:该水凝胶的拉伸强度较高,最大可达115k Pa,在p H=3的缓冲液中溶胀度较小(SR=2.29),在p H=7的缓冲液中的溶胀度较大(SR=13.43),在缓冲液p H在4至7之间发生突变,具有灵敏的p H响应性;脉冲响应测试结果表明该水凝胶的p H响应性具有良好的重复性。2.聚丙烯酰胺/聚丙烯酸钠(PAM/PAANa)双网络水凝胶的制备。通过二步法,首先合成PAM纳米复合水凝胶,然后在冰水浴条件下,将其溶胀在含有化学交联剂BIS、引发剂K2S2O8和促进剂TEMED的丙烯酸钠(AANa)反应液中,合成PAM/PAANa双网络水凝胶。结果表明:所制备的PAM/PAANa双网络水凝胶的拉伸强度较高,最大可达136k Pa,在p H=3的缓冲液中溶胀度较小(SR=5.26),在p H=7缓冲液中溶胀度较大(SR=16.98),在缓冲液p H在4至7之间发生突变,具有p H响应性;脉冲响应结果表明该水凝胶的p H响应性具有良好的重复性。最佳合成配方为:丙烯酸中和度125%,Laponite:AM=0.6:1(wt),AM:AA=9:1(wt),AA:BIS=1:0.2(wt)%。3.聚丙烯酰胺/聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(PAM/PAMPSNa)双网络水凝胶的制备。通过二步法,首先合成PAM纳米复合水凝胶,然后在冰水浴条件下,将其溶胀在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPSNa)反应液中,待其完全吸收后,引发其反应合成PAM/PAMPSNa双网络水凝胶。结果表明:所制备的PAM/PAMPSNa双网络水凝胶最大拉伸强度可达120.57k Pa,且在酸性p H缓冲液中收缩,在碱性p H缓冲液中溶胀,具有p H敏感性。最佳合成配方为:AM:Laponite=1:0.7(wt),AMPSNa:BIS=1:3(wt)%,AM:AMPSNa=7:1(wt)。