超分子水凝胶简介课件.ppt

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1、1.水凝胶是什么？水凝胶：可定义为在水中能够溶胀并保持大量水分而又不能溶解的交联聚合物。水凝胶的网络结构2.水凝胶的分类物理凝胶：是通过物理作用力如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的,这种凝胶是非永久性的,通过加热凝胶可转变为溶液,所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。化学凝胶：是由化学键交联形成的三维网络聚合物,是永久性的,又称为真凝胶。2.水凝胶的分类根据水凝胶对外界刺激的响应情况可分为：传统的水凝胶：对温度光电压力等变化不敏感。环境敏感的水凝胶:对温度光电压力等变化敏感。3.水凝胶的制备一、单体聚合并交联：水凝胶可以由一种或多种单体采用

2、电离辐射、紫外照射或化学引发聚合并交联而得。一般来说,在形成水凝胶过程中需要加入少量的交联剂。3.水凝胶的制备二、聚合物交联：物理交联：通过物理作用力如静电作用、离子相互作用、氢键、链的缠绕等形成。化学交联：是在聚合物水溶液中添加交联剂。4.水凝胶的性质研究一、溶胀收缩行为：吸水溶胀是水凝胶的一个重要特征二、力学性能：拉力试验(橡胶弹性行为)和动态力学分析(粘弹行为)5.水凝胶性质的影响因素一、改变共聚单体的组成：最重要、最简单直接改变水凝胶性质的方法二、改变交联密度：水凝胶的力学强度几乎完全起因于凝胶的交联密度。1.增加交联剂的含量

3、2.电离辐射法作用机理：PVA等辐照后可形成水凝胶,且随着剂量的增加,凝胶的交联度增加,凝胶强度提高。但是,随着凝胶交联度的增加,凝胶网络孔径变小,溶胀度下降,网络分子链的活动性下降,凝胶的弹性也下降。5.水凝胶性质的影响因素三、改变合成条件的影响：反应时间、温度及溶剂的类型及用量等因素。综上所述,水凝胶的溶胀行为与其力学性能密切相关,大多数提高凝胶强度的方法均导致溶胀度降低,所以,合成水凝胶时应综合考虑影响水凝胶的各种因素,从而获得符合要求的水凝胶。6.水凝胶的应用日用品：水凝胶作为一种高吸水性材料,广泛地应用于妇女卫生巾、尿布、生

4、理卫生用品、香料载体以及纸巾等方面。6.水凝胶的应用工业用品:水凝胶可用于油水分离、废水处理、空气过滤、电线包裹材料、防静电、密封材料、蓄冷剂、溶剂脱水、金属离子浓集、包装材料等诸多方面.6.水凝胶的应用农业、土建:水凝胶材料可用在农用薄膜、农业园艺用保水材料、污泥固化、泥水添加剂、墙壁顶棚材料等方面。实例:绿化沙漠是高吸水性水凝胶材料极有潜力的用途之一,可通过制成保水剂的方式实施。以高吸水性凝胶为主要成分,加入粘土和水制成保水剂,再和农用的土掺在一起就可很好保存土壤中的水分,埃及正在推进一项利用该技术绿化沙漠的宏大工程。6.水凝胶的

5、应用生物医学领域:(良好的生物相容性）烧伤涂敷物、药物传输体系、补齿材料、移植、隐型眼镜等。7.水凝胶研究的主要方向1.以P.J.Flory凝胶溶胀理论为基础发展起来的智能型高分子凝胶材料研究;2.天然高分子凝胶材料以及天然高分子与合成高分子共混型凝胶的研究;3.接枝及互穿网络(IPNs)型高分子凝胶的研究等。8.水凝胶小组的比赛项目1.广东第六届大学生材料创新大赛（高分子材料赛区，本科生组),2016年9月25号前出作品报告书;2.第十五届挑战杯，2017年1月1日完成作品及相关论文;