高性能水凝胶的多重氢键增强与功能性研究
发布时间：2020-12-19 20:10
水凝胶具有良好的生物相容性、高润滑性与较高的环境敏感性,使其在生物医学（软骨或韧带组织）以及人工电子设备有着潜在的应用,而如今随着水凝胶领域的快速发展,如何获得具有多重功能性的高强度水凝胶并拓展其实际应用领域逐渐成为研究热点。本文通过引入具有多个氢键结合位点的功能单体2-乙烯基-4-6-二氨基-1,3,5-三嗪（VDT）到水凝胶体系中,分别制备出了物理双交联的聚（丙烯酰胺-co-丙烯酸-co-VDT）/Fe3+(P（Am-co-Ac-co-VDT）/Fe3+)水凝胶和多重氢键增强的聚（丙烯酰胺-co-VDT）/单宁酸（P（Am-co-VDT）/TA）水凝胶,并探究了它们的高强度机械性能和多重功能性。P（Am-co-Ac-co-VDT）/Fe3+水凝胶通过氢键和离子配位的协同作用显著增强了其机械性能,拉伸强度约4.34 MPa,断裂伸长率约17.64倍,弹性模量905.7 KPa和显着的韧性（约50.17 MJ/m3）。由于其全物理交联制备,该水凝胶具有优秀的自修复性,自愈合性和pH敏感性,且能通过形...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PAMPS/PAAm双网络水凝胶网络结构图
单层的 PAm 水凝胶（拉伸强度 0.3 MPa，断裂应变 1800%，耗散能 1.9 M提高了力学性能。Agar/PAm 双网络水凝胶的破坏能 1000 J/m2已经与人织的破坏能相当。该双网络水凝胶不仅拥有优异的机械性能，而且由于敏性使得该双网络水凝胶还具有良好的自修复性能，在 10 分钟内可以的韧性以及 90%的强度。虽然引入物理交联，但比传统的化学交联双网络未损失太多机械性能，且获得了一定的自修复性能。
1.3 DPC 水凝胶的制备：将粘土参入 Am 和 Ac 原位聚合中，形成物理交联网聚合物链-COO-基团与 Fe3+的相互作用，然后重组 Fe3+坐标以物理引入 Fe3交叉点。ure 1.3 Preparation of DPC hydrogels: in situ polymerization of Am and Ac isence of clay to form physically cross-linked network; the interaction of Cups of polymer chains with Fe3+and then reorganization of Fe3+coordinatroduce Fe3+coordination physically cross-linked points.离子配位作用则是一种强度较大的物理交连方式，通过向水凝胶体系中子配位作用，其机械性能可以超过传统化学交联的强度，我们课题组王慧通一种较为简单的双离子交联方法制备具有坚固性，高强度和韧性的双网水凝藻酸钠/聚（丙烯酰胺-共-丙烯酸）/ Fe3+（SA/ P(Am-co-Ac)/ Fe3+），利用藻子和共聚物链上丰富的羧基及其与多价金属离子的高配位能力，获得具有和韧性的水凝胶，该离子配位水凝胶显示出显着的机械性能，具有 3.24MP伸强度和 1228％的应变，两者均保持稳定，含 76％的水含量高，在水性环有高度耐溶胀性。水凝胶具有高抗疲劳性，自恢复，pH 触发愈合能力，形
【参考文献】：
期刊论文
[1]透明质酸/胶原蛋白/聚乙二醇复合水凝胶的研究[J]. 袁静,邱立朋,陈敬华. 功能材料. 2015(15)
本文编号：2926503
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PAMPS/PAAm双网络水凝胶网络结构图
单层的 PAm 水凝胶（拉伸强度 0.3 MPa，断裂应变 1800%，耗散能 1.9 M提高了力学性能。Agar/PAm 双网络水凝胶的破坏能 1000 J/m2已经与人织的破坏能相当。该双网络水凝胶不仅拥有优异的机械性能，而且由于敏性使得该双网络水凝胶还具有良好的自修复性能，在 10 分钟内可以的韧性以及 90%的强度。虽然引入物理交联，但比传统的化学交联双网络未损失太多机械性能，且获得了一定的自修复性能。
1.3 DPC 水凝胶的制备：将粘土参入 Am 和 Ac 原位聚合中，形成物理交联网聚合物链-COO-基团与 Fe3+的相互作用，然后重组 Fe3+坐标以物理引入 Fe3交叉点。ure 1.3 Preparation of DPC hydrogels: in situ polymerization of Am and Ac isence of clay to form physically cross-linked network; the interaction of Cups of polymer chains with Fe3+and then reorganization of Fe3+coordinatroduce Fe3+coordination physically cross-linked points.离子配位作用则是一种强度较大的物理交连方式，通过向水凝胶体系中子配位作用，其机械性能可以超过传统化学交联的强度，我们课题组王慧通一种较为简单的双离子交联方法制备具有坚固性，高强度和韧性的双网水凝藻酸钠/聚（丙烯酰胺-共-丙烯酸）/ Fe3+（SA/ P(Am-co-Ac)/ Fe3+），利用藻子和共聚物链上丰富的羧基及其与多价金属离子的高配位能力，获得具有和韧性的水凝胶，该离子配位水凝胶显示出显着的机械性能，具有 3.24MP伸强度和 1228％的应变，两者均保持稳定，含 76％的水含量高，在水性环有高度耐溶胀性。水凝胶具有高抗疲劳性，自恢复，pH 触发愈合能力，形
【参考文献】：
期刊论文
[1]透明质酸/胶原蛋白/聚乙二醇复合水凝胶的研究[J]. 袁静,邱立朋,陈敬华. 功能材料. 2015(15)
本文编号：2926503
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