部分中和聚丙烯酸钠凝胶交联反应的动态流变分析

孟靖舒; 王栋; 郝大卫; 李冰; 杨锐

doi:10.14133/j.cnki.1008-9357.20241125001

功能高分子学报 ›› 2025, Vol. 38 ›› Issue (06) : 562 -570. DOI: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20241125001

部分中和聚丙烯酸钠凝胶交联反应的动态流变分析

孟靖舒, 王栋, 郝大卫, 李冰, 杨锐

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摘要

采用6种不同的药用辅料——部分中和聚丙烯酸钠与甘羟铝交联制备了6种水凝胶，通过流变学手段测试了水凝胶交联60 d内的流变学特性参数，讨论了部分中和聚丙烯酸钠的分子量、中和度和pH对凝胶交联过程的影响。研究结果表明：水凝胶体系的交联反应分为3个阶段：快速反应阶段、慢速反应阶段和终止阶段。对部分中和聚丙烯酸钠与Al³⁺的交联反应动力学曲线进行非线性最小二乘法拟合，其中慢速反应阶段采用Exp Assoc模型拟合的效果较好；快速反应阶段采用线性模型拟合的效果较好。对比6种部分中和聚丙烯酸钠对水凝胶性能的影响规律，部分中和聚丙烯酸钠的分子量越大，所制备的水凝胶弹性模量越高；部分中和聚丙烯酸钠的中和度越小，所制备的水凝胶成型时间越短；同等中和度，部分中和聚丙烯酸钠的pH越大，所制备的水凝胶反应速率越快。