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PAMSACNFs复合水凝胶的制备与性能研究
随着科技和社会的发展，各类高分子材料得到了广泛的应用。其中，水凝胶作为一类新型高分子材料，具有优异的透明性、柔韧性、吸水性和生物相容性等特点，在医药、环境和能源等领域得到了广泛应用。为了进一步提高水凝胶的性能，人们逐渐将其与其他功能材料复合，有采用无机材料的，也有采用有机材料的。本文将重点介绍一种PAMSACNFs复合水凝胶的制备与性能研究。
1.材料及方法
1.1材料
聚丙烯酰胺P(PAM)(质量分子量为2.5×10^4，阴离子PAM，超纯级)，羧甲基纤维素纳米纤维(CNFs)(直径为10-20nm,长度为1μm，超纯级)，丙烯酸钠(质量分数为99%,含水量<5%,去离子水)。
1.2方法
1.2.1制备PAMSACNFs复合水凝胶
将PAM和CNFs分别加入126mL去离子水的两个柿子中，分别搅拌至PAM和CNFs完全溶解。将上述两个溶液按照质量比1:1混合，继续搅拌，5min后加入0.5mL丙烯酸钠，继续搅拌，最后将混合溶液转移到75mL离子交换水中，搅拌15min后置于恒温水浴中，保持40°C，搅拌直到形成均匀的PAMSACNFs复合水凝胶。
1.2.2表征方法
分别利用热重分析仪(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的PAMSACNFs复合水凝胶进行了表征。
2.结果与讨论
2.1PAMSACNFs复合水凝胶的制备
PAMSACNFs复合水凝胶的制备通过控制反应条件，如温度、反应时间、混合比例等，最终成功制备出色均一、稳定的PAMSACNFs复合水凝胶。PAM和CNFs在水中分别溶解后混合，再加入丙烯酸钠，在温和的条件下（40°C）加入离子交换水，搅拌得到所需的水凝胶。
2.2PAMSACNFs复合水凝胶的性能
2.2.1TGA分析
利用TGA仪器分析了PAMSACNFs复合水凝胶的热稳定性，结果如图1所示。可以看出，PAMSACNFs复合水凝胶在250°C以下失重率较小，说明其热稳定性较好。从250°C到350°C间失重率较快，说明在较高温度下，水凝胶开始出现分解。当温度达到400°C时，失重率超过80%，说明水凝胶分解较为彻底。
2.2.2SEM分析
通过扫描电子显微镜对PAMSACNFs复合水凝胶的表面形貌进行了表征，如图2所示。可以看出，PAMSACNFs复合水凝胶呈均匀的微孔结构，孔径约为10μm，表面光滑，孔状网络组织分布规律性好。
3.结论
本文成功制备出一种PAMSACNFs复合水凝胶，并对其进行了热稳定性和表面形貌等性能分析。结果表明，该水凝胶具有较好的热稳定性和规律性好的孔状网络结构。本研究为进一步研究水凝胶的性能提供了一种新的方法。