木质素磺酸钠双网络水凝胶的制备及其性能研究

作者：傅成龙; 孟霞; 高超; 刘忠明; 王守娟; 孔凡功^*

来源：林产化学与工业, 2022, 42(05): 23-29.

• 木质素磺酸钠
• 双网络水凝胶
• 力学性能
• 柔性传感

以木质素磺酸钠(SL)、海藻酸钠(SA)和丙烯酸(AA)为前驱体，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，过硫酸铵(APS)为引发剂，通过简单的溶液共混方法制备了一种木质素磺酸钠水凝胶，进一步离子交联后制备双网络水凝胶(LSTH),同时制备不添加SA的单网络水凝胶(LH)及丙烯酸水凝胶(AAH),并测试了水凝胶的表面官能团、热稳定性、表面形貌、溶胀性能、力学性能及应变传感性能。研究结果表明：当SL用量为0.2 g、SA用量为0.1 g、交联剂用量为0.02 g时，LSTH的平衡溶胀率最高，达到55.31 g/g; SL的加入有利于水凝胶热稳定性的提高和力学强度的增强，当SL用量为0.2 g、SA用量为0.1 g、交联剂用量为0.05 g时，LSTH的抗压缩强度达到了835.53 kPa,相比LH增加了200 kPa以上；在80%的高压缩形变下进行90次快速循环压缩，LSTH依然能够维持稳定的结构、良好的抗压强度和可恢复性。应变传感性能测试表明：在50%循环压缩条件下，LSTH的电阻变化率维持在260%～300%之间；随着手指弯曲角度由0°增加到135°,LSTH的电阻变化率由0增加到155%。说明水凝胶LSTH对外界压力和应变刺激能够做出快速稳定的响应，表现出良好的响应重现性和稳定性。

• 单位
  齐鲁工业大学; 山东省科学院