高透明度聚乙烯醇水凝胶的制备、表征及透明机理研究

功能材料, 2008, 39(6): 994-997.

高透明度聚乙烯醇水凝胶的制备、表征及透明机理研究

刘克敏 ^1, , 李玉宝 ^2, , 左奕 ^3, , 许凤兰 ^4, , 王学江 ^5, , 杨维虎 ^6,

1.四川大学,分析测试中心,纳米生物材料研究中心,四川,成都,610064;四川大学,化学学院,四川,成都,610064

2.四川大学,分析测试中心,纳米生物材料研究中心,四川,成都,610064

3.四川大学,分析测试中心,纳米生物材料研究中心,四川,成都,610064

4.四川大学,分析测试中心,纳米生物材料研究中心,四川,成都,610064

5.四川大学,分析测试中心,纳米生物材料研究中心,四川,成都,610064

6.四川大学,分析测试中心,纳米生物材料研究中心,四川,成都,610064

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2007CB936102)

关键词：聚乙烯醇(PVA)水凝胶 , 透明度 , 二甲基亚砜(DMSO)

Preparation,characterization and transparence mechanism analysis of high-transparent poly(vinyl alcohol) hydrogels

用二甲基亚砜(DMSO)水溶液通过冷冻/解冻法制备了高透明度聚乙烯醇(PVA)水凝胶,使用差示扫描量热仪(DSC)、紫外吸收光谱、力学性能分析仪、紫外-可见分光光度计等分析了DMSO浓度对聚乙烯醇水凝胶透光率的影响,并表征了PVA水凝胶的含水率、结晶度、力学性能等性质.结果表明,用含量为80%(质量分数)的DMSO水溶液制备的PVA水凝胶得到了高达(99.8±0.2)%透明度,其抗拉强度达到3MPa以上,断裂拉伸率＞600%.研究发现,DMSO与水形成的1DMSO/2H2O网络结构能够限制PVA分子在三维方向的结晶,同时能够促进二维方向PVA晶体的生长.当DMSO含量为80%时,溶液中DMSO与水的比例略＞1:2,存在少量未形成1:2网络结构的DMSO分子,该分子与PVA羟基形成氢键限制了PVA分子在二维方向的结晶,最终导致PVA水凝胶中PVA晶体的体积最小、PVA晶体的数目最多,从而得到了最高的水凝胶透明度和较好的力学性能.

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