Page 107 - 《精细化工》2020年第8期

第 8 期 赵俭波，等: PASP/PAA 互穿网络水凝胶的制备及其作为保水剂的应用 ·1605·

此之外，PAA 本身也具有良好的吸液能力；但 PAA 从图 4 可以看出，PASP 水凝胶表面平整，有较
过于致密会导致其网络中的羧基与 PASP 网络中的 多干燥过程中水分子逸出留下的小孔，PASP/PAA
酰胺基、酯键、羟基等形成氢键的几率增大，从而 IPN 水凝胶表面粗糙，不仅有层状及流延状结构，
影响互穿网络的扩张，吸水性降低 [19] 。综合水凝胶 还有大小不均匀的孔，更有利于水分子的扩散和渗
稳定性及吸水性考虑，选择样品 6（AA 2 mL，EGDE 透，可能是由于 PASP 及 PAA 各自聚合形成网络结
1 g，MBA 16 mg）作为最终工艺，此工艺互穿网络 构后相容性较差，聚合物链相互缠绕所致。
水凝胶吸水率为 266 g/g，吸盐水倍率为 63 g/g。互 2.2.3 热性能分析
穿网络水凝胶的表征及应用均采用此工艺产品。 PASP 和 PASP/PAA IPN 水凝胶的热失重曲线如
2.2 PASP/PAA IPN 水凝胶的表征 图 5a 所示。
2.2.1 红外光谱分析
采用傅里叶变换红外光谱仪分别对 PASP、PAA
和 PASP/PAA IPN 水凝胶进行扫描，测试结果如图 3
所示。

图 3 PAA、PASP 及 PASP/PAA IPN 水凝胶的 FTIR 谱图
Fig. 3 FTIR spectra of PAA, PASP and PASP/PAA IPN
hydrogel

从图 3 可以看出，PASP/PAA IPN 水凝胶中 1632
–1
和 1405 cm 分别是酰胺键上 C==O 和 C—N 的伸缩

–1
振动吸收峰，在 1735 和 1122 cm 的特征吸收峰分 图 5 PASP/PAA IPN 水凝胶的 TG（a）和 DSC（b）曲线
别来自于 PASP 水凝胶中酯键上 C==O 和 C—O—C Fig. 5 TG (a) and DSC (b) curves of PASP/PAA IPN
–1
的伸缩振动，在 1257 cm 的吸收峰来自 PAA 水凝 hydrogel
胶中羧基上 C—O 的伸缩振动，基本可以证明 PASP 从图 5a 可以看出，温度在 200 ℃时，PASP 水
水凝胶和 PAA 水凝胶网络的形成。 凝胶和 PASP/PAA IPN 水凝胶热失重不大，失重主
2.2.2 扫描电镜分析 要是由于树脂表面及内部的水分挥发所致；与 PASP
采用扫描电镜分别观察 PASP 和 PASP/PAA IPN 水凝胶相比，PASP/PAA IPN 水凝胶热失重更明显，
水凝胶的表面结构，结果如图 4 所示。 可能的原因是互穿网络水凝胶内部包含的水分更多；
PASP 水凝胶在 220 ℃具有明显失重，此时 PASP
分子链中羧基及羟基开始脱水并断裂，随后在 380 ℃
时主链开始分解，直至残留率为 25%；PASP/PAA
IPN 水凝胶在 285 和 420 ℃有明显失重，远高于
PASP 水凝胶，且 800 ℃时残留率达 37%，表明
PASP 水凝胶网络中引入 PAA 后，热稳定性提升，

主要是由于 PAA 分子中的羧基可以与 PASP 网络中
图 4 PASP 水凝胶（a）和 PASP/PAA IPN 水凝胶（b） 的羧基、酰胺键、酯键、羟基等形成氢键的数量增
的 SEM 图
Fig. 4 SEM images of PASP hydrogel (a) and PASP/PAA 加所致。
IPN hydrogel (b) 玻璃化转变是非晶态高聚物由玻璃态向高弹态