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材料与应用 豆高雅·AM/PVP 互穿网络结构树脂的制备及其性能

合反应中添加交联剂以产生三维网络结构，网络结构 想的多孔材料。
的形成不仅提供了容纳水分子的空间，更能够提高凝 2.2 互穿网络水凝胶的吸盐 ( 水 ) 性能研究
胶的使用强度。 由图 2、图 3、图 4 对比可知，吸盐水率大致是吸
水率的 10%~20% 之间，符合查阅的文献，说明制得
的水凝胶具有较好的抗盐性能。

图 1 交联剂的含量对波速的影响

实验发现，当聚合体系中添加交联剂时，在所研
究的范围内，产物孔径随交联剂浓度的增大而逐渐减 图 2 PVP 含量不同的水凝胶吸盐 ( 水 ) 系列
小，见图 1。当交联剂浓度小于 0.01 g 时，凝胶的孔
壁厚有减小趋势，密度降低，溶胀能力呈上升趋势 ；
当交联剂用量大于 0.01 g 时，孔壁厚逐渐增大，密度
增大，凝胶的吸水溶胀率急剧下降。
上面的实验结果可以这样解释 ：体系交联剂浓度
越大，体系的黏度和交联度越高，凝胶进程越快，气
泡形核后的长大过程受体系黏度和表面张力的影响越
明显，因此产物的孔径随交联剂浓度增加而减小。交
联剂用量少时，由于体系适度交联且交联度较低，利
于气泡形核和长大，因此发泡剂的作用较明显，产物
的孔壁厚减小而孔体积增大，密度降低 ；由于聚合物
交联密度低，形成稀疏的三维网络，易于水的进入， 图 3 水含量不同的水凝胶吸盐 ( 水 ) 系列
此时聚合物具有较大的吸水溶胀率。交联剂用量过大
使体系交联度大幅增加，单个发泡剂分子被限制在极
小的交联网络内，气泡的长大受到限制，因此孔壁厚
增大，孔体积减小，密度增大 ；交联剂用量的大幅增
加使聚合物离子网状结构中交联点增多，其网络密度
增大，凝胶本身所具有的弹性收缩力明显增强，从而
导致水分子难以进入凝胶网络中，相应网络溶胀率减
小。
聚合波温度和蔓延特性随交联剂浓度的变化基本
不变，这可能是因为相对于体系中其他反应物来说交
联剂的用量极少，对体系热量的影响很小，因此对聚
合波的性质影响也不大。 图 4 APS 含量不同的水凝胶吸盐 ( 水 ) 系列
综上所述，交联剂用量的变化对产物网络形成和 2.3 互穿网络聚合物及单体的红外分析
性能的影响较大，选用适当的交联剂浓度才能制备理 从图 5 比较 semi-IPN、 PAM 和 PVP 的红外谱图，

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