一种快速响应电场敏感多孔水凝胶的合成及其性能研究

以4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯(AAEA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS)为单体，不同分子量的聚乙二醇（PEG）为成孔剂，通过自由基溶液聚合法，合成了新型多孔快速响应电场敏感性水凝胶．结果表明，成孔剂PEG被洗脱后在凝胶内部形成了互相贯穿的孔洞结构,孔径在30~120μm之间．以PEG6000为成孔剂致孔后的多孔凝胶溶胀速率和消溶胀速率最快，在去离子水中30s达到溶胀平衡，在0.1mol/L的NaCl溶液中40min达到消溶胀平衡；电场作用下凝胶的消溶胀速度大大加快，12min内即可达到平衡．凝胶中AMPS含量的增多会加快凝胶在电场中的响应速度；而高温下，随着AAEA含量的增加，凝胶内部疏水基团增多并收缩产生大量的疏水微区，限制了凝胶内部水分的持续排出，因此n(AAEA)∶n(AMPS)=3∶1的凝胶4min内即可排出表面水分达到消溶胀平衡，可保水率却高达75％．同时，增大电解液的pH值、浓度以及提高电解电压，均会加快凝胶的消溶胀行为．