水凝胶是一种具有三维交联网络结构的非溶性高分子材料,其可以溶胀并锁住大量的水分。目前,水凝胶因其独特的性质已经在多个领域引起了人们的关注,包括生物医药,组织工程,医疗器械,传感器,人工智能等等。然而,传统的水凝胶由于其内部不均匀的网络结构而表现出较差的机械性能,严重限制了其应用范围。因此,为进一步巩固并开阔水凝胶应用的范围,许多研究已经集中于探索新的机理去增强水凝胶,许多增强的水凝胶也应运而生,包括拓扑水凝胶、纳米复合水凝胶、双网络(DN)水凝胶,tetra-PEG水凝胶,离子交联水凝胶,疏水缔合水凝胶及大分子微球(MMs)复合水凝胶等等。大分子微球(MMs)复合水凝胶作为其中的一类,并没有得到进一步的深入研究,并且之前的一些研究也主要是集中于微球与基体聚合物链之间的键接方式。本文从乳液微球出发,通过对乳液微球结构进行设计去制得不同种类的乳液微球,随后将乳液微球引入到水凝胶体系,从而进一步深入分析乳液微球对水凝胶性能产生的重要影响。主要工作内容如下:将丙烯腈单体(AN)引入聚丙烯酸丁酯乳液微球(PBA LMs),即采用传统乳液聚合将等摩尔量的丙烯酸丁酯和丙烯腈单体共聚制得单分散性的聚(丙烯酸丁酯-丙烯腈)乳液微球(P(BA-AN)LMs)。由于疏水作用,由十二烷基硫酸钠(SDS)作为表面活性剂所稳定的甲基丙烯酸十六烷基酯(HMA)将吸附到P(BA-AN)LMs的表面,HMA在氧化还原引发剂的作用下和丙烯酰胺(AAm)发生自由基共聚合生成水凝胶(P(HMA-AAm)-P(BA-AN)hydrogel)。P(BA-AN)LMs在其中作为疏水缔合交联点来增韧水凝胶(P(HMA-AAm)-P(BA-AN)hydrogel)。作为比较,用同样的方法制得具有相同粒径的单分散聚丙烯酸丁酯乳液微球(PBA LMs)和由其增韧的水凝胶(P(HMA-AAm)-PBA hydrogel)。通过相关测试证明,P(BA-AN)LMs可以起到更好的增韧效果,这是源于乳液微球内部腈基基团之间的偶极-偶极相互作用,其使得乳液微球内部聚合物链缠结更加紧密,作为水凝胶体系中至关重要的缔合交联点,对水凝胶的性能的影响不可估量。