Page 79 - 《精细化工》2023年第8期

第 8 期 陈小菁，等: 基于四重氢键的自修复温敏相变凝胶的制备及性能 ·1693·

溃临界点。表明相变凝胶具有温度敏感性，当温度 表 1 S-EBIL3 相变凝胶阶段性应变扫描流变数据
升高时，相变凝胶表现为高黏弹性，抑制相变材料泄 Table 1 Strain scan rheology data of S-EBIL3 phase change
漏并能维持相变材料的形状稳定性 [34] 。此外，温度敏 hydrogel
剪切破坏次数/次 G′/Pa G″/Pa tanδ ε/%
感性也影响着相变凝胶对外界温度变化的响应速率。
1 689.0 86.0 0.13 —
当温度升高时，相变凝胶能快速吸收热能，减缓周
2 658.3 86.7 0.13 95.5
围环境温度变化。反之，相变凝胶则能迅速蓄冷。
3 657.0 90.5 0.14 95.4

4 634.7 94.8 0.15 92.1
5 613.6 95.6 0.16 89.1
注：“—”代表空白数据。

2.4 去溶胀与溶胀性能分析
相变凝胶的去溶胀和溶胀性能体现了聚合物基
材对相变材料的释放和吸收能力，也是基材温度敏
感性的体现。相变凝胶基材的类型为低临界溶解温
度（LCST）PNIPAM 水凝胶，温度低于 LCST 时水
凝胶处于溶胀状态。在转变温度附近降低温度会导
致剧烈的相变，在较高温度下水凝胶会收缩，处于
去溶胀状态。水凝胶溶胀可以限制和阻断微通道路
径，并调节流过它的流体流动，实现基材对相变材
料的释放与吸收 [35] 。图 8a 是相变凝胶在 40 ℃水浴
中的去溶胀动力学曲线。

a—去溶胀率；b—溶胀率
图 8 相变凝胶的去溶胀率和溶胀率曲线
Fig. 8 Deswelling and swelling curves of phase change
hydrogel
a—自修复前后测试；b—阶段性应变扫描；c—动态温度测试；d—
复合黏度及耗损系数
由图 8a 可见，随着离子液体含量升高，相变凝
图 7 S-EBIL3 相变凝胶自修复流变性能
Fig. 7 Self-healing rheological properties of S-EBIL3 phase 胶的去溶胀率降低。0~30 min 内，相变凝胶的去溶
change hydrogel 胀率较高，30 min 时 S-EBIL0 的去溶胀率为 61%，