汤祖武 卞 帅 肖 禾 黄六莲 陈礼辉 吴 慧
(福建农林大学材料工程学院,福建福州,350108)
水凝胶是一种富含水但不溶于水的交联多孔三维网状聚合物[1],在生物医学[2-5]、电子[6-7]、水处理[8-9]等领域中具有广泛的应用前景。具有黏附性能的水凝胶[10]可以作为一种胶黏材料,应用于木材、造纸和建筑等领域。酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、氯丁橡胶胶黏剂和聚醋酸乙烯乳液胶黏剂等传统胶黏剂会对人体和环境造成极大的危害。因此,开发无毒无害和环境友好型黏性水凝胶具有重要的意义。Xiong等人[11]用丙烯酸酯环氧大豆油和具有邻苯二酚基团的原儿茶酸为原料,通过酰胺化反应合成了一种快速固化的丙烯酸酯化环氧大豆油基仿生胶黏剂,但该胶黏剂在木材上的胶黏强度仅为0.63 MPa。研发高强度的木材胶黏剂仍然是一个挑战。
聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)由于具有良好生物相溶性和生物惰性等特点而被制成水凝胶,在造纸[12]、水处理[13]和生物医学[14-15]等领域得到广泛应用。PAM被广泛用作助留剂、助滤剂、均度剂等以提高纸张的质量、料浆脱水性能、细小纤维及填料的留着率,减少原材料的消耗及对环境的污染[12]。同时,在生物医疗上可将PAM注入到乳房,达致隆胸的目的[14]。PAM也被用作凝胶电泳材料来分析蛋白[16]。然而,PAM凝胶普遍存有较脆、柔软性差和力学强度低等缺陷。因此,天然的填料常被添加到PAM聚合物以改善其力学性能[17-18]。
纤维素及其衍生物因其无毒无害、易降解、生物相容性好等优点而被广泛用作纸张[19]、传感器[20]、膜[21-24]、水凝胶[25-26]、胶黏剂[27-28]等。……