基于N-异丙基丙烯酰胺聚合物构筑的高韧性水凝胶
发布时间：2025-03-19 21:51
水凝胶由于其结构的特殊性,近年来被应用在各种领域,然而由于传统水凝胶力学性能较差,极大地限制其进一步使用。本文主要利用N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM)制备了 PAA/NIPAAM-co-DMA、PVA/NIPAAM-co-DMA、ADN 三种高韧性凝胶,赋予了水凝胶的温度响应性、抗冻性、抗菌性等功能,同时通过拉伸应力应变测试、剪切粘附测试等方法,对凝胶的各种性能进行了系统地研究,并分别探索了其潜在应用。本文主要工作和相应结论如下:1.制备了多巴胺甲基丙烯酰胺(DMA)改性的NIPAAM共聚物(NIPAAM-co-DMA),并将此作为交联剂,引入到丙烯酸(AA)体系当中。由于体系内存在大量非共价作用力,水凝胶的断裂伸长率可达6000%左右,同时具备自修复能力、缺口抵抗性和抗疲劳性。在DMA的儿茶酚基团作用下,水凝胶具有优秀的粘附能力,可粘附在不同材质的物体表面。NIPAAM的异丙基和酰胺基团使凝胶的力学性能、粘附性能、粘弹性可通过温度进行调节。体系中引入氯化锂(LiCl)后,水凝胶被赋予良好的导电性,可作为皮肤传感器载体检测人体动作。2.将共聚物DMA-co-NIPAAM作为交联剂,引入...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 水凝胶概述
1.2 高韧性水凝胶
1.2.1 双网络水凝胶
1.2.2 纳米复合水凝胶
1.2.3 滑环聚合物水凝胶
1.2.4 高分子微球复合水凝胶
1.2.5 具有拓扑结构的水凝胶
1.3 基于NIPAAM的水凝胶
1.3.1 温度响应型NIPAAM水凝胶
1.3.2 酸碱响应型NIPAAM水凝胶
1.3.3 糖类响应型NIPAAM水凝胶
1.3.4 光响应型NIPAAM水凝胶
1.3.5 二氧化碳响应型NIPAAM水凝胶
1.4 论文研究思路及主要问题
第2章 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的制备及性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验装置
2.2.3 DMA单体的合成
2.2.4 NIPAAM-co-DMA共聚物的合成
2.2.5 PAA水凝胶的合成
2.2.6 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的合成
2.2.7 PAA/NIPAAM-co-DMA/LiCl水凝胶皮肤传感器的制备
2.2.8 DMA单体和NIPAAM-co-DMA共聚物的表征
2.2.9 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶及皮肤传感器的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 DMA单体和NIPAAM-co-DMA共聚物的表征
2.3.2 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的结构与形貌表征
2.3.3 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的热分析
2.3.4 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的流变性能表征
2.3.5 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的力学性能表征
2.3.6 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的自修复性能表征
2.3.7 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的粘附性能表征
2.3.8 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶应用于皮肤传感器的研究
2.4 总结
第3章 PVA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验装置
3.2.3 PVA水(有机)凝胶的合成
3.2.4 PVA/NIPAAM-co-DMA水(有机)凝胶的合成
3.2.5 PVA/NIPAAM-co-DMA水(有机)凝胶的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 PVA/NIPAAM-co-DMA水(有机)凝胶的结构与形貌表征
3.3.2 PVA/NIPAAM-co-DMA水(有机)凝胶的力学性能表征
3.3.3 PVA/NIPAAM-co-DMA有机凝胶的抗冻性能表征
3.3.4 PVA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的抗溶胀性能表征
3.3.6 PVA/NIPAAM-co-DMA有机凝胶的循环利用性
3.4 总结
第4章 原位聚合型ADN水凝胶的制备及性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品
4.2.2 实验装置
4.2.3 原位聚合型ADN水凝胶的合成
4.2.4 原位聚合型ADN水凝胶的表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 原位聚合型ADN水凝胶的结构
4.3.2 原位聚合型ADN水凝胶的力学性能表征
4.3.3 原位聚合型ADN水凝胶的自修复性能表征
4.3.4 原位聚合型ADN水凝胶的溶胀性能表征
4.3.5 原位聚合型ADN水凝胶的抗菌性能表征
4.4 总结
第5章 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表文章
本文编号：4036902
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 水凝胶概述
1.2 高韧性水凝胶
1.2.1 双网络水凝胶
1.2.2 纳米复合水凝胶
1.2.3 滑环聚合物水凝胶
1.2.4 高分子微球复合水凝胶
1.2.5 具有拓扑结构的水凝胶
1.3 基于NIPAAM的水凝胶
1.3.1 温度响应型NIPAAM水凝胶
1.3.2 酸碱响应型NIPAAM水凝胶
1.3.3 糖类响应型NIPAAM水凝胶
1.3.4 光响应型NIPAAM水凝胶
1.3.5 二氧化碳响应型NIPAAM水凝胶
1.4 论文研究思路及主要问题
第2章 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的制备及性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验装置
2.2.3 DMA单体的合成
2.2.4 NIPAAM-co-DMA共聚物的合成
2.2.5 PAA水凝胶的合成
2.2.6 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的合成
2.2.7 PAA/NIPAAM-co-DMA/LiCl水凝胶皮肤传感器的制备
2.2.8 DMA单体和NIPAAM-co-DMA共聚物的表征
2.2.9 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶及皮肤传感器的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 DMA单体和NIPAAM-co-DMA共聚物的表征
2.3.2 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的结构与形貌表征
2.3.3 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的热分析
2.3.4 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的流变性能表征
2.3.5 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的力学性能表征
2.3.6 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的自修复性能表征
2.3.7 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的粘附性能表征
2.3.8 PAA/NIPAAM-co-DMA水凝胶应用于皮肤传感器的研究
2.4 总结
第3章 PVA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验装置
3.2.3 PVA水(有机)凝胶的合成
3.2.4 PVA/NIPAAM-co-DMA水(有机)凝胶的合成
3.2.5 PVA/NIPAAM-co-DMA水(有机)凝胶的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 PVA/NIPAAM-co-DMA水(有机)凝胶的结构与形貌表征
3.3.2 PVA/NIPAAM-co-DMA水(有机)凝胶的力学性能表征
3.3.3 PVA/NIPAAM-co-DMA有机凝胶的抗冻性能表征
3.3.4 PVA/NIPAAM-co-DMA水凝胶的抗溶胀性能表征
3.3.6 PVA/NIPAAM-co-DMA有机凝胶的循环利用性
3.4 总结
第4章 原位聚合型ADN水凝胶的制备及性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品
4.2.2 实验装置
4.2.3 原位聚合型ADN水凝胶的合成
4.2.4 原位聚合型ADN水凝胶的表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 原位聚合型ADN水凝胶的结构
4.3.2 原位聚合型ADN水凝胶的力学性能表征
4.3.3 原位聚合型ADN水凝胶的自修复性能表征
4.3.4 原位聚合型ADN水凝胶的溶胀性能表征
4.3.5 原位聚合型ADN水凝胶的抗菌性能表征
4.4 总结
第5章 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表文章
本文编号：4036902
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