基于酚类构建的粘附水凝胶制备及其性能研究

发布时间：2021-07-09 08:03

　　水凝胶是一种高含水量,柔韧性,良好的机械强度和回弹性的三维网络结构聚合物。近年来,多功能（如自修复、自粘附、形状记忆和响应等）水凝胶已在很多领域被广泛的应用。尤其是粘附水凝胶在药物载体、抗菌材料和可穿戴式应变传感器等领域上的研究吸引了大量科研者的关注。粘附水凝胶可以在众多材料的表面上粘附且无需额外的粘结剂辅助即可保证在其使用过程中的安全和稳定性。自粘附凝胶可与材料界面很好的粘附,在用作水凝胶基应变传感器时可确保检测信号的稳定和准确性。因此,制备具有粘附性能的多功能水凝胶对于凝胶基应变传感器领域具有一定的应用价值。酚类材料因其在油墨,木器涂料和皮革鞣制中的应用而广为人知。然而,最近人们对用酚类构建的多功能先进材料（水凝胶）产生了新的兴趣。酚类具有金属螯合,氢键,pH响应性和氧化还原电势等固有特性,使它们成为合成功能材料的独特结构单元。由酚类化合物制备的材料通常具有许多有用的特性,从催化到生物医学的各种应用中均具有重要的应用价值。同时,酚类（如多巴胺、焦倍酸和单宁酸等）上的酚羟基可以与不同材料之间发生相互作用（如氢键、配位作用、阳离子-π、π-π堆积等）。例如多巴胺可以粘附在无机（玻璃）和... 

【文章来源】：江汉大学湖北省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

IPN水凝胶的弹性

江汉大学硕士研究生学位论文第4页象。大量的实验和理论研究表明，双网络水凝胶增韧机理是一种局部屈服，即“牺牲键原理”，在可拉伸/柔性网络断裂前，脆性/刚性网络先断裂，从而对能量进行部分的耗散[14]。该机理与其他脆性和延展性纳米复合材料（例如骨骼和牙质）具有某些共同特征，受到了科研者的高度关注。图1-3a为PAMPS凝胶；b为PAMPS/PAMDN凝胶承受切应力图；c为不同凝胶压缩性能测试[16]Jiang等人[18]通过简单的一锅法制备了高强的聚丙烯酰胺（PAM）/聚乙烯醇(PVA)双网络水凝胶。如图所示1-4所示，DN水凝胶不仅具有很高的机械强度和极低的水下油附着力，而且还具有出色的特性，例如加工时间短，适度溶胀和自由成型。DN水凝胶在人造海水中是耐用的，并且可以通过调节交联剂的浓度来容易地调节其机械性能。另外，因为有大量的游离羟基基团保留在它们的网络中，还可以通过在系统中添加更多戊二醛来增强水凝胶的机械性能和修复性能。图1-4a制备的PAM/PVADN水凝胶的合成机理；bPAM和PAM/PVA凝胶的机械强度对比图[18]ab

江汉大学硕士研究生学位论文第4页象。大量的实验和理论研究表明，双网络水凝胶增韧机理是一种局部屈服，即“牺牲键原理”，在可拉伸/柔性网络断裂前，脆性/刚性网络先断裂，从而对能量进行部分的耗散[14]。该机理与其他脆性和延展性纳米复合材料（例如骨骼和牙质）具有某些共同特征，受到了科研者的高度关注。图1-3a为PAMPS凝胶；b为PAMPS/PAMDN凝胶承受切应力图；c为不同凝胶压缩性能测试[16]Jiang等人[18]通过简单的一锅法制备了高强的聚丙烯酰胺（PAM）/聚乙烯醇(PVA)双网络水凝胶。如图所示1-4所示，DN水凝胶不仅具有很高的机械强度和极低的水下油附着力，而且还具有出色的特性，例如加工时间短，适度溶胀和自由成型。DN水凝胶在人造海水中是耐用的，并且可以通过调节交联剂的浓度来容易地调节其机械性能。另外，因为有大量的游离羟基基团保留在它们的网络中，还可以通过在系统中添加更多戊二醛来增强水凝胶的机械性能和修复性能。图1-4a制备的PAM/PVADN水凝胶的合成机理；bPAM和PAM/PVA凝胶的机械强度对比图[18]ab

【参考文献】：
硕士论文
[1]聚丙烯酰胺复合水凝胶的制备及其性能研究[D]. 代志鹏.浙江理工大学 2019
[2]羧甲基纤维素基互穿网络水凝胶的合成及应用[D]. 瞿冰.华南理工大学 2015
[3]透明质酸的改性及功能化[D]. 王娟勤.江南大学 2013
[4]高强度凝胶的制备及性能研究[D]. 金高军.浙江大学 2010



本文编号：3273362