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对于人为释放或者意外洒落的生化危害物质,在对其进行专业处理前,利用覆盖材料阻断危害物质的挥发扩散,可以有效降低对环境的污染和人类的危害。快速凝胶化水凝胶作为一种可以由液体快速固化的膜材料,多用于人体创伤面水凝胶绷带、药物释放,软组织材料等生物医药领域。本课题创新性地将快速凝胶化水凝胶用于生化危害物质现场覆盖,研究水凝胶对危害物质的防护性能。本文主要研究了聚乙烯醇、硼砂水凝胶的成型条件,制备了高韧性的聚乙烯醇／增韧剂／硼砂水凝胶和聚乙烯醇／增韧剂／消毒剂／硼砂水凝胶,考察了不同条件下,水凝胶对危害物质的防护性能。1、对基于聚乙烯醇与硼砂交联反应的水凝胶体系进行了详细而深入的研究,讨论了聚乙烯醇、硼砂、水三组分配比对水凝胶的凝胶化时间和拉伸性能的影响,对聚乙烯醇／硼砂水凝胶的组成进行了优化。进而利用增韧剂提高了水凝胶凝胶韧性,制备了聚乙烯醇／增韧剂／硼砂快速凝胶化水凝胶。为降低材料对危害物质的透过性,在凝胶中添加了对危害物质有降解作用的消毒剂碳酸钠和二氯异氰尿酸钠,制备聚乙烯醇／增韧剂／消毒剂／硼砂水凝胶。通过表征水凝胶的凝胶化时间和拉伸性能,选择了工艺简单、强度高、拉伸性能良好的聚乙烯醇／海藻酸钠／硼砂水凝胶和聚乙烯醇／海藻酸钠／消毒剂／硼砂水凝胶作为覆盖材料。2、所研制的覆盖危害物质的快速凝胶化水凝胶,当聚乙烯醇含量为15%,增韧剂海藻酸钠含量为0.6%,消毒剂含量为0%～0.74%,硼砂和聚乙烯醇配比为1：25,水凝胶厚度大于10mm时,可以广泛用于危险化学品二氯二乙硫醚、敌敌畏、甲氟膦酸异丙酯、氰化钠和危害细菌枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的覆盖防护。在危险化学品浓度20g/m2～100 g/m2范围内,10 mm厚水凝胶在12h内对危险化学品的防护率高于99.9%；当危害细菌浓度为1011个/m2,水凝胶厚度为5 mm时,水凝胶可以实现对危害细菌有效防护24 h。该水凝胶拥有较好的温度适应性、自愈性能,作为生化危害物质现场覆盖材料具有极大的优越性。