高强度聚苯胺-聚丙烯酸/聚丙烯酰胺导电水凝胶的制备与性能

将导电聚合物引入到水凝胶网络中的导电高分子基导电水凝胶，因结合了水凝胶的三维网络结构、良好的生物相容性、优异的力学性能等和导电高分子良好电学性能等优点而被广泛研究，特别是以聚苯胺(PANI)为导电高分子的导电水凝胶。但PANI不溶于水，因此很难制备PANI基导电水凝胶。本文以制备高强度PANI基导电水凝胶为目的，尝试将PANI接枝在亲水性聚合物聚丙烯酸(PAA)上，获得能在水中均匀分散的PANI-PAA导电复合物，再使其与丙烯酰胺(AM)聚合得到高强度的PANI-PAA/PAM导电水凝胶。通过力学性能及电化学性能测试，发现该导电水凝胶具有良好的力学性能和电化学性能。当以十二烷基硫酸钠(SDS)为分散剂时，其电导率可达4.63 S·m−1，可承受压缩应力1.33 MPa (压缩耗散能为85.50 kJ·m−3)，拉伸断裂伸长率达964%，相应的断裂强度为0.25 MPa；而以NaOH为分散剂时，凝胶的电导率可达4.19 S·m−1，可承受压缩应力1.13 MPa (压缩耗散能为73.45 kJ·m−3)，拉伸断裂伸长率达896%；相应的断裂强度为 0.14 MPa。该研究为高强度聚苯胺基导电水凝胶的制备提供了思路。