Page 106 - 《精细化工》2020年第8期

·1604· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

图 1 PASP/PAA IPN 水凝胶 1~9 号样品的 G'和 G''随应变的变化
Fig. 1 Variation of elastic modulus (G') and loss modulus (G'') of PASP/PAA IPN hydrogel samples as a function of strain

在应变（应变是形变量与原来长度尺寸的比值） 由表 3 可知，对内聚能影响最大的是 EGDE 的
较低时，水凝胶的 G'和 G''变化较小，随着应变的增 用量，其次是 AA 用量，MBA 用量影响最小。当进
大，G'迅速下降与 G''相交于一点，此时的应变即为 料条件为 A 2 B 3 C 3 （AA 1.5 mL，EGDE 1.5 g，MBA
3
临界应变（γ c ），临界应变时对应的弹性模量即为临 24 mg）时，水凝胶的内聚能最大，达 6819.41 J/cm ，
界弹性模量（G c '）。内聚能能够反映水凝胶网络结构 水凝胶网络结构最稳定。
中化学交联的稳定性，可用 γ c 和 G c '计算，其表达式 采用茶袋法测定 9 个互穿网络水凝胶在蒸馏水
如下 [18] ： 和生理盐水中的吸水倍率，结果如图 2 所示。
1
E  2 （2）
c

c
2 G c
3
式中：E c —聚合物的内聚能，J/cm ；γ c —临界应变；
2
G c '—临界弹性模量，N/cm 。
表 3 为 9 组水凝胶的内聚能计算值及极差分析
结果。

表 3 产物的内聚能与正交实验极差分析结果
Table 3 Cohesive energy of the products and range analysis
results of orthogonal experiments
3
编号 A B C 内聚能/(J/cm )

1 1 1 1 454.42 图 2 PASP/PAA IPN 水凝胶样品在蒸馏水和生理盐水中
2 2 1 2 810.74 的吸水倍率
3 3 1 3 116.74 Fig. 2 Water absorption ratio of PASP/PAA IPN hydrogel
4 1 2 3 67.14 samples in distilled water and saline
5 2 2 1 620.07
6 3 2 2 1282.54 从图 2 可以看出，样品 2（AA 1.5 mL，EGDE
7 1 3 2 2582.48 0.5 g，MBA 16 mg）具有最佳的蒸馏水吸水率和生
8 2 3 3 6819.41
理盐水吸水率。交联剂 EGDG 用量较大时（样品
9 3 3 1 1493.39
K 1 3104.04 1381.9 2567.88 7~9），吸水率较低，主要是由于 EGDE 的增多导致
K 2 8250.22 1969.69 4675.76 水凝胶的网络结构更致密，孔隙减少；AA 与 MBA
K 3 2892.67 10895.28 7003.29 是形成 PAA 网络的两种原料，AA 良好的流动性可
R 5357.55 9513.38 4435.41 以降低体系的黏度，使 PASP 的聚合更加充分，除