一种高强度联合双网络水凝胶的制备与性能研究

发布时间：2021-06-15 13:36

　　水凝胶作为一种软、湿材料,由三维聚合物网络结构和大量的水组成。水凝胶具有非常广泛的应用,如药物传递系统、高吸水性材料、柔性电子器件、隐形眼镜和组织工程支架。由于良好的吸水保水性,水凝胶与人体组织十分相似,因此,还被作为一种组织器官替代材料而被深入研究。然而,与水凝胶状生物组织（如软骨、肌腱、肌肉和血管）相比,大多数水凝胶的机械强度较差,这是由于网络中缺乏有效的能量消耗机制所致。因此,研究具有优异力学性能的水凝胶已成为材料科学家们关注的重点。在过去的几十年里,科学家们开发了各种增韧机制来增强水凝胶,例如拓扑水凝胶、纳米复合水凝胶、四臂-聚乙二醇水凝胶、高分子微球水凝胶、疏水缔合水凝胶、半互穿网络水凝胶和双网水凝胶等。对于通过结构设计增强水凝胶的研究中,最初是传统的单网络水凝胶,之后随着研究的深入,出现了单网络双交联、互穿网络、双网络结构,这些不同网络结构或是提高了水凝胶的力学性质,或是开发出了新的优良性能。其中双网络水凝胶是将一种刚性分子链作为第一网络,以另一种柔性分子链作为第二网络构建而成的,其中疏松交联的第二网络通过分散应力、中止裂纹达到增韧水凝胶的目的。在双网络增韧水凝胶的基础上,... 

【文章来源】：长春工业大学吉林省

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水凝胶的不同结构

图 1.2 水凝胶的应用实例韧水凝胶的研究进展于水凝胶本身固有的性质—高含水量，大多数水凝胶内部 80 wt%以上统水凝胶的力学性质往往很弱，这在很大程度上限制了水凝胶在各个领广。近几年，强韧水凝胶的研究取得了较大进展，出现了几种具有代表能的水凝胶，如双网络水凝胶[38,39]、大分子微球复合水凝胶、滑动环水合水凝胶[40]。 单网络水凝胶初人们所研究的水凝胶都是化学交联的单网络（Singlenetwork，SN）水一的物理或化学键将单体交联成三维网络结构[41, 42]。后来，出现了将结合起来的双交联的单网络（Duallycross-linkedsinglenetwork）水凝胶先在 SN 水凝胶中构建共价交联网络，再通过离子或氢键等形成可逆的

第 1 章 绪 论散聚合等。微球粒径范围一般为 1~500 μm，小的可以是几纳米，大的可微球表面还可以改性接枝多种官能团赋予其特殊的物理化学性质。Lyon[46]等通过种子乳液聚合法利用甲基丙烯酸丁酯（BM）与 N–异丙基聚制得了 PNIPAM/PBMA 微球复合水凝胶，这种水凝胶具有温敏性，且的速度响应性。汪辉亮[47]等人以过氧化高分子微球为多功能引发和交联中心，合成了具度和热敏性的高分子微球复合聚 N-异丙基丙烯酰胺（MMC-PNIPAAm）水子微球的合成过程如图 1.4 所示。在含水量为 60wt%时，这种水凝胶的抗了 10Mp（a应变率为 95%）。通过调节 MMS 上的过氧化物浓度和 MMS 的方便地控制交联密度和交联距离，进而调控水凝胶的力学强度。

【参考文献】：
期刊论文
[1]互穿网络聚合物水凝胶的制备及其吸附研究进展[J]. 张敏,李碧婵,陈良壁.  化工进展. 2015(04)
[2]海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物释放中的应用[J]. 高春梅,柳明珠,吕少瑜,陈晨,黄银娟,陈远谋.  化学进展. 2013(06)
[3]电场敏感智能水凝胶的研究进展[J]. 廖列文,刘正堂,岳航勃,崔英德.  化工进展. 2008(11)
[4]水凝胶的合成、性质及应用[J]. 翟茂林,哈鸿飞.  大学化学. 2001(05)
[5]辐射合成聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠及其共聚物水凝胶微观结构的扫描电镜研究[J]. 单军,刘占军.  高等学校化学学报. 1995(09)

博士论文
[1]聚合物水凝胶的结构评价及HPAM溶液的流变学性质研究[D]. 赵大成.吉林大学 2006



本文编号：3231153