智能凝胶在纺织服装领域的应用

智能凝胶在纺织服装领域的应用作者：李倩，徐军，LIQian，XUJun作者单位：西安工程大学,陕西,西安,710048刊名：合成纤维英文刊名：SYNTHETICFIBERINCHINA年，卷(期)：2007，36(3)被引用次数：0次参考文献(16条)1.高洁.王香梅.李青山功能纤维与智能材料20042.杨大智智能材料与智能系统20003.NonakaT.OgataT.KuriharaSPreparationofpoly(vinylalcohol)graftnisopropylacrylamidecopolymermembranesandpermeationofsolutesthroughthemembranes19944.NonakaT.YodaT.KuriharaSSwellingbehaviorofthermosensitivepolyvinylalcoholgraftnisopropylacrylamidecopolymermembranescontainingcarboxylgroupsandpropertiesoftheirpolymersolutions1998(17)5.OsadaYConversionofchemicalintomechanicalenergybysyntheticpolymers1987(82)6.PauseBDevelopmentofheatandcoldinsulatingmembranestructurewithphasechangematerial1995(25)7.DaganiRPolymeric'smart'materialsrespondtochangesintheirenvironment1995(38)8.章悦庭.胡绍华高吸水性非织造布的研制2000(02)9.陈莉智能高分子材料200510.马晓光.崔桂新.董绍伟微波等离子体引发接枝凝胶型智能棉针织品[期刊论文]-纺织学报2006(02)11.景遐斌含药物、壳聚糖的聚乙烯醇水凝胶敷料及其制备方法200512.褚省吾一种中空醋酸纤维抗菌型水凝胶敷料及其制备200513.WeissmanJM.SunkaraHB查看详情199614.商立军降温背心200515.马正升.黄斌斌.金耀防螨纤维及织物的研究进展2002(04)16.贺昌城.顾振亚聚酯纤维舒适性的研究2004(20)相似文献(5条)1.期刊论文刘巧宾.龚春所.LiuQiaobing.GongChunsuo智能高分子材料-杭州化工2007,37(1)介绍了智能材料的概念,综述了近年来研究比较成熟的几类智能高分子材料--光致变色材料、形状记忆材料、聚合物基压电材料、智能凝胶、智能膜材、智能粘合剂等,并对未来智能高分子材料的发展趋势作了展望.2.学位论文刘洋粘土/聚合物纳米复合水凝胶的合成及结构性能表征2006聚合物水凝胶已成为人们生活中必不可少的一部分，在许多领域得到了广泛应用，如，分子滤膜、超强吸水剂、接触透镜等。由于智能凝胶能够对外界的环境刺激产生有效响应，被广泛研究以用于药物释放系统、萃取分离、微通道元件、形状记忆材料及响应性显示元件等。但是，目前智能凝胶仍存在一些致命缺点，如响应速率慢、机械强度差等。因此，近期对智能凝胶研究主要有以下三个趋势：智能凝胶的微纳米化及多功能化、提高块状智能凝胶的响应速率、提高水凝胶的力学性能。本论文以提高凝胶力学性能与改善凝胶响应性能为目的，选用一种经焦磷酸钠改性的锂皂石(LaponiteXLS，粘土S)作为交联剂，采用原位聚合方法合成了一系列粘土/聚合物纳米复合凝胶，得到了一系列具有优异力学性能及特殊响应行为的纳米复合凝胶，对其合成方法、性能及结构进行了系统研究。取得了如下主要结果：1.选用了改性的锂皂石(LaponiteXLS，粘土S)作为交联剂，通过原位溶液聚合方法合成了一系列高粘土含量的粘土S/聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)纳米复合水凝胶(S-N凝胶)。对其力学性能研究发现该凝胶具有极高的拉伸断裂强度及拉伸断裂伸长率，较快的应力松弛，较大的力学损耗以及低的拉伸回弹率。对该凝胶消溶胀行为、透光率的温敏性以及DSC分析，表明在高粘土含量(＞10wt％)时，由于粘土片层使大分子链亲水化，导致凝胶的宏观相变行为消失。对凝胶结构进行了XRD、SEM、AFM及TEM表征，结果表明粘土在凝胶中有着良好的分散，且冻干的S-N凝胶呈多孔状，可作为潜在的多孔材料。2.通过原位聚合法合成了一系列高粘土含量的粘土S/聚丙烯酰胺(PAAm)纳米复合凝胶(S-M凝胶)。对S-M凝胶的力学性能进行了系统研究，该凝胶具有高拉伸强度、超高的断裂伸长率，且与S-N凝胶相比，S-M凝胶具有很小的力学损耗以及良好的回弹性；对聚合过程中S-M预聚液体系的透光率的研究表明，在纳米复合凝胶合成过程中，体系是否会发生透光率变化与聚合所得大分子的亲水性强弱有关：S-M凝胶的溶胀行为表明，S-M凝胶的溶胀倍率随粘土含量或聚合物含量的升高而减小；对S-M凝胶的结构进行了表征，XRD图谱表明在湿态的高含量S-M凝胶中，粘土呈完全剥离状态，在干凝胶中，由于体积的减小，部分粘土聚集呈插层状态。S-M的SEM照片表明，在粘土含量较低时，粘土在冷冻干燥凝胶中呈良好分散，而在粘土含量高时，粘土在冻干凝胶中部分团聚。3.成功地合成了一系列粘土S/Poly(NIPAAm-co-AAm)纳米复合水凝胶(S-N-M凝胶)。该凝胶具有较好的力学性能，较高的拉伸强度和较高的断裂伸长率。其断裂伸长比优于S-N水凝胶，而拉伸强度则高于S-M水凝胶。通过调节聚合物的配比可对S-N-M凝胶的力学性能与溶胀性能进行调控。纳米复合水凝胶的力学性能取决于大分子的亲水性及柔性。通过对S-N-M纳米复合水凝胶在反应过程中透光率变化规律的研究，再次证实了透光率是否变化与聚合物的亲水性有关，聚合物亲水性越强则透光率变化越小，疏水性越强则变化越大。4.通过热处理制备了一系列具有超高溶胀倍率的粘土S/PAAm纳米复合水凝胶(S-M-T凝胶)，其溶胀倍率高达2000g/g以上；通过对该高溶胀倍率凝胶的研究，发现热处理提高凝胶溶胀倍率的机理在于高温增大了PAAm的活动性，使得许多PAAm的重复单元从粘土上脱离，增大了交联点间分子量，从而增大了凝胶的溶胀倍率；通过对该凝胶的溶胀行为研究，发现该凝胶对外界溶液中的离子十分敏感，与传统离子型高吸水凝胶的溶胀行为相似，据分析应是由于粘土片层带电荷所至；通过对凝胶的力学性能测试发现凝胶在处理后力学性能并未有所下降，且在高溶胀倍率下仍具有远优于传统高吸水凝胶的力学性能，有望在对力学性能及溶胀倍率要求都较高的领域有所应用。5.采用原位聚合的方法成功合成了粘土/聚(N-异丙基丙烯酰胺)/聚乙二醇纳米复合水凝胶(S-N-P凝胶)，聚乙二醇(PEG)的引入能使原本在高粘土含量的PNIPAAm纳米复合凝胶中消失的LCST重现，据分析应是PEG的引入占据了粘土上的一些交联位置，从而使PNIPAAm活动性增大；加大PEG6000用量，得到了具有双临界共溶温度(UCST、LCST)的S-N-P凝胶，且凝胶的UCST及LCST皆随PEG6000含量的增加而下降，凝胶在十分狭窄的温度区间中具有高透明度，在其它温度范围呈白色不透明状，该凝胶在温敏元件方面有潜在应用。6.使用紫外引发光掩膜微通道原位聚合方法成功地合成了温敏性纳米复合凝胶微元件，该微元件保持了纳米复合凝胶优异的力学性能，有一定的温敏性能，预计将在某些对力学性能要求较高的温敏微阀门上有潜在应用。粘土含量是影响元件性能最主要的因素，当粘土含量较低时，难以得到尺寸良好的凝胶微元件，粘土含量较高时，则温敏性能差，只有当粘土含量适当(约10wt％)时，才能得到同时具有良好的形状保持性能和温敏性能的微凝胶。对于合成过程中的其它影响因素，如聚合时间、光引发剂用量等，也进行了研究，但相对于粘土含量而言，对元件性能的影响较小。关键词：聚(N-异丙基丙烯酰胺)，聚丙烯酰胺，粘土，纳米复合水凝胶，聚乙二醇，温度敏感性，力学性能3.期刊论文余海湖.赵愚.姜德生智能材料与结构的研究及应用-武汉理工大学学报2001,23(11)介绍了智能材料与结构的基本特性、研究内容及应用前景.智能材料与结构具有四种主要特性,即敏感特性、传输特性、智能特性和自适应特性.其研究内容主要包括基础智能材料的研究、自诊断智能材料与结构的研究、自适应智能材料与结构的研究.基础智能材料的研究主要是形状记忆材料、压电材料、电/磁流变液材料、磁致伸缩材料、智能凝胶材料、聚合物基人工肌肉、自组装材料、光纤智能材料等的研究.智能材料与结构在航空航天、军事、土木建筑、医疗、体育及日常生活等各个领域有广阔的应用前景.4.期刊论文姜力夫.李卓.JIANGLi-fu.LIZhuo智能传感材料的研究进展-山东化工2008,37(8)智能传感材料是近年来兴起的一些具有特殊性质、能用于传感的新材料,作为传感技术及传感材料的重要发展方向,其潜在的应用领域十分广阔.本文综述了现阶段几类重要智能传感材料(智能纤维、压电材料、形状记忆合金、智能凝胶、智能微球)的简要特征、研究现状并对发展前景作出展望.5.会议论文刘森.陈娜智能纤维的应用与研究2009智能纤维是一种能对特别刺激进行判别并按预定方式智能反应的纤维，本文重点介绍了形状记忆纤维，蓄热调温纤维、变色纤维、智能凝胶纤维、智能释放纤维和电子智能纤维的应用状况，论述智能纤维的发展前景以及其具有的研究价值。本文链接：：江苏大学图书馆(wfhyjs04)，授权号：a0bbbc3a-dfeb-4c2f-a98b-9e150173de8b下载时间：2010年10月20日