水溶性Janus型POSS的设计合成及其对PAA/PAM水凝胶力学性能影响的研究

来源：精细化工杂志2022年第6期北京时间：

作者：张晓静

单位：郑州轻工业大学

摘要：利用丙烯酰氧丙基多面体低聚倍半硅氧烷（Acrylo-POSS）和3-巯基-1-丙烷磺酸盐（MPS）之间的巯基点击反应，一步合成水溶性Janus型多面体低聚倍半硅氧烷（AS-POSS）。通过改变投料比可以调控AS-POSS的水溶性和双键与磺酸钠基团的物质的量比。将AS-POSS与丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）共聚制备了一系列不同AS-POSS含量的AS-POSS/PAA/PAM水凝胶，其中AS-POSS质量占单体总质量1%的1% AS-POSS/PAA/PAM水凝胶的平衡溶胀比达到512，断裂伸长率达到1074%，压缩强度为583 kPa，压缩应变为89%，屈服应变为330%，均大于对照组MBA/PAA/PAM水凝胶，表明AS-POSS的引入显著提高了水凝胶的溶胀度，明显增强了水凝胶的韧性、抗压缩性能和动态力学性能。AS-POSS/PAA/PAM水凝胶具有良好的导电性，离子电导率最高可达0.401 S/m。

关键词：多面体低聚倍半硅氧烷;巯基点击化学;水溶性单体;Janus型;丙烯酸;丙烯酰胺

基金资助：国家自然科学基金项目（U1704160, 20804041）；河南省自然科学基金（202300410502）