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目前被研究的电场响应性凝胶种类已经很多,添加有矿物粉体的凝胶也有很多,但是将两者复合,以达到提高电场敏感性能的目前的研究却很少。本课题利用添加矿物粉体提高凝胶吸水性、电场敏感性为总思路。本课题是以PVA、DMC、AM、NIPAM为主要原料,高岭土为添加剂。通过调节单体的配比、高岭土的添加量、NaCl溶液的浓度、环境中pH值大小、周围温度的高低、施加电场的大小等因素,来研究凝胶的吸水性能、电场响应性能、pH值响应性能和温度响应性能。利用红外分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)现代分析法对凝胶的结构进行分析。主要内容和结果如下:利用溶液两步聚合法合成的PVA/PDMC/kaoline凝胶,此凝胶具有电场和pH值响应性。电镜扫描图表明合成的凝胶呈三维孔洞结构。凝胶的溶胀率、弯曲速率和弯曲角度随DMC的增加而变大;当高岭土在0-0.4wt%时上面的性能呈先上升趋式,而高岭土含量再增加时性能下降。在酸性环境中,凝胶溶胀率随之pH变大而增大;当在碱性条件下,凝胶的溶胀率随pH增大而变小。此外,凝胶还表现出良好的可逆弯曲性能,能在30V电场下重复运动,故其具有很大的市场潜力。当DMC:PVA=1:1,NMBA为0.5wt%,APS为1.0wt%,高岭土为0.4wt%,电压为30V,环境中NaCl溶液浓度为0.02wt%时,凝胶能在50s达到弯曲平衡,且弯曲角度达到96度。利用溶液两步聚合法合成PAM/PDMC/kaoline凝胶,此凝胶具有电场和pH值响应性。通过电镜观察该凝胶结构是典型的三维互穿网络结构。DMC含量增加,利于凝胶的吸水性和电场响应性的提高。当向凝胶中添加适量的高岭土时,凝胶的溶胀率、消溶率随之增大;当高岭土大于5wt%时,凝胶的溶胀率、消溶率反而下降。在酸性环境中,凝胶溶胀率随之pH变大而增大;当在碱性条件下,凝胶的溶胀率随pH增大而变小。当DMC:AM=1:1,NMBA为0.5wt%,APS为1.0wt%,高岭土为5wt%时,凝胶在去离子水中的溶胀率为1116倍。当电压为30V时,凝胶能35分钟达到消溶平衡且消溶率为85.5%。利用溶液两步聚合法合成PDMC/PNIPAM/kaoline凝胶,此凝胶具有电场和温度响应性。电镜图中显示该凝胶结构为三维网络结构。凝胶的溶胀率、电致消溶率随DMC的含量增加而变大,但凝胶的温度敏感性能随DMC含量增加而下降,凝胶的LCST向高温方向移动。当向凝胶中添加小于0.2wt%的高岭土时,凝胶的溶胀率、电致消溶率随之增大;当高岭土大于0.2wt%时,凝胶的溶胀率、电致消溶率反而下降。当DMC=4wt%,NMBA为0.5wt%,APS为1.0wt%,高岭土为0.2wt%时,凝胶在去离子水中的溶胀率为30倍。当电压为30V时,凝胶能50分钟达到消溶平衡且消溶率为27%。