为了制备高电响应性能的水凝胶,本论文以电响应原理为基础,选择含有羧基的丙烯酸为基本原料,通过加入壳聚糖、Fe3+或Al3+来分别制得互穿网络结构水凝胶和金属离子辅助交联丙烯酸水凝胶。主要探究了组分浓度和外加直流电场强度对丙烯酸水凝胶的电响应性的作用。这种响应性主要侧重在凝胶体储能模量值受外界直流电场刺激后的变化情况。具体通过动态粘弹谱仪DMAQ800比较加有电场制得的凝胶体的储能模量与无电场下制得的水凝胶的储能模量的变化值及储能模量变化率来研究水凝胶的电响应性能。制备的三种水凝胶的响应性的具体实验情况如下：1.采用N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,按一定的浓度比例将壳聚糖溶于丙烯酸中,取少许过硫酸钾溶于丙烯酸溶液中,在一定温度下反应一段时间后,调节体系pH并加入适量的N,N-亚甲基双丙烯酰胺,将混合均匀的混合体系倾倒于有机玻璃加电盒子中,置于加热条件下在有无电场条件下快速交联,在此阶段可制得两种不同的壳聚糖/丙烯酸互穿网络结构水凝胶：A-水凝胶(E≠0 kV/mm)和B-水凝胶(E=0 kV/mm)外加电场值相同的情况下,不同基体浓度弹性水凝胶的储能模量会跟随基体浓度的不断增大而呈现出上升的趋势。另一方面,对于加电后制得的A-水凝胶,施加的电场强度为0.6～1.2kV/mm,其储能模量值大于不加电所制的凝胶体的模量值,且其储能模量随着外加电场强度的不断增强而增大。这表明壳聚糖/丙烯酸互穿网络结构水凝胶对外加直流电场产生了正响应。且外加电场强度越大,这种响应性越强。通过环境扫描电子显微镜观察水凝胶的微观结构,发现在加有电场制得的凝胶体的内部结构较不加电的凝胶体更加有序,这种有序进一步说明电场对此水凝胶产生了影响。2.同样以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,量取一定浓度范围的丙烯酸与过硫酸钾混合反应,再向冷却后的混合液加入一定量的金属Fe3+和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,将混合液倒入有机玻璃模具中,在有无电场条件下将有机玻璃模具置于加热条件下进行交联反应,在此阶段可制得两种不同的Fe3+辅助交联丙烯酸水凝胶：A-水凝胶(E≠0 kV/mm)B-水凝胶(E=0 kV/mm)。通过比较A-水凝胶和B-水凝胶的储能模量来研究不同基体浓度下水凝胶对外加电场强度的响应性。结果表明Fe3+辅助交联丙烯酸水凝胶对电场有正响应,响应性随着外加电场的增大而增大,且这种响应性随着组分浓度的变化而不断变化。3.用与2类似的方法制备了Al3+辅助交联丙烯酸水凝胶,并研究了丙烯酸浓度改变的凝胶体对外加直流电场的响应性及同一浓度下水凝胶对外加电场的响应情况。实验结果表明,Al3+辅助交联丙烯酸水凝胶与Fe3+辅助交联丙烯酸水凝胶相似对电场产生正响应,且这种响应随着电场的增强在不断增大。响应性随着组分浓度的不同而不同。但相对于Fe3+辅助交联丙烯酸水凝胶来说,Al3+辅助交联丙烯酸水凝胶的响应性更为强些,随电场的变化更为明显些,即Fe3+辅助交联丙烯酸水凝胶<Al3+辅助交联丙烯酸水凝胶。