1. 研究目的与意义
聚乙烯醇是一种由聚醋酸乙烯脂水解而成的,且分子链上含有大量极性羟基的水溶性聚合物。
由于分子链易形成氢键,且其链结构对称规整, 因此具有良好的成膜性、水溶性、乳化性和黏结性[1,2],又以其高弹性、化学稳定性、易于成型、可生物降解、无毒、无不良反应,以及与人体组织良好的相容性在生物医学各个方面得到了广泛的应用。
然而较低的力学性能成为制约 pva 水凝胶广泛应用的主要原因[3]。
2. 国内外研究现状分析
目前,关于pan的应用研究己经涉及二次电池[7]、电磁屏蔽装置[8],吸附剂材料[9],以及金属腐烛防护涂料[10]等。
然而由于其的不溶性和难加工性,pani的一些潜在的应用尚未被开发,为了改善其可加工性有很多方法,例如给pani引入侧基[11],用功能质子酸掺杂聚苯胺[12],使用聚合物稳定剂制备聚苯胺胶体分散液等等。
其中,借助聚合物稳定剂制备聚苯胺胶体分散液是大家目前普遍采用的方法之一[13]。
3. 研究的基本内容与计划
本研究以pva为水凝胶的基体物质,在1.0m的hcl水溶液,以过硫酸铵为氧化剂,通过化学氧化把苯胺单体聚合制备聚苯胺/pva水凝胶。
3.1 纳米纤丝纤维素(cnf)的制备 cnf纳米纤维主要借助高速剪切力和摩擦力将纤维素分子胀化,分离成直径为纳米级(通常为100 nm以下)长度为数百纳米甚至微米级的微纤丝束(团),形态和尺寸基本与纤丝一致,纸浆纤维在高速剪切过程中逐渐剥离,分裂成纳米纤丝。
高速研磨作用机制类似于传统纤维素纤维加工制造,高速搅拌则利用搅拌力先将毫米、微米级的纤维剪切成更细、更均匀的纤维,同时将细胞壁p,s1层物质脱除,在持续高速搅拌力的作用下微纤丝之间的快速撞击使之蓬松涨化形成充满水分的微纤丝水球,膨胀区不断延伸扩张从而最终成为单根微纤丝或微纤丝团。
4. 研究创新点
导电水凝胶作为一种新型的功能材料已经引起了人们的广泛关注,本文介绍了一种新型制备导电水凝胶的方法和导电高分子聚苯胺的研究进程。
而制备出性能稳定的导电水凝胶将是该领域的研究热点之一,如何制备出具有较高强度、较好的柔韧度和较快响应速度的导电水凝胶,以及作为智能机械应用的水凝胶材料器件的结构设计是导电水凝胶研究领域具有挑战性的研究课题。
