PNaAMPS/PAAm水凝胶在溶液环境中的摩擦学研究

发布时间：2025-01-01 05:39

　　双网络(double network)水凝胶因其具有高强度和低摩擦的优异性能成为了人工可替代软骨材料的选择之一。为了更好的模拟人体内的润滑环境，研究材料的摩擦学性能，本研究合成出了一种典型的双网络水凝胶——聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠)/聚丙烯酰胺(PNaAMPS/PAAm)水凝胶，并研究了在三种溶液环境（PVA水溶液、NaCl水溶液和不同pH值水溶液）中的PNaAMPS/PAAm水凝胶的溶胀性能、静态力学性能（包括拉伸性能、撕裂性能和压缩性能）、动态力学性能（轴向和径向）（包括应变扫描、频率扫描和温度扫描）、微观形貌表征和摩擦学性能。 在PVA水溶液体系中，DN水凝胶的压缩模量和溶胀度并没有由于PVA水溶液浓度的改变而产生很大的变化。动态热机械分析（DMA）压缩测试和旋转流变仪测试发现，凝胶分别在1%、20%的应变和20Hz、5Hz频率时发生明显转变，而温度对其影响不大。摩擦学方面：在水溶液中，水凝胶的转变速率νf出现在高速区，DN水凝胶的摩擦应力受正压力P影响明显；在PVA水溶液中，转变速率νf出现在低速区，摩擦应力对正压力P并不敏感。低速率下，凝胶的摩擦应力随PVA水溶...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1光引发自由基聚合大分子支架DN水凝胶[16]

图1.1光引发自由基聚合大分子支架DN水凝胶[16].2.2.2热聚合郑云华[17]等在脲的催化下，在油浴中制备出了聚乙烯醇磷酸酯，然后再将物利用交联剂戊二醛制备得到聚乙烯醇磷酸酯水凝胶。由于该水凝胶有着强质基团磷酸根，使得这种凝胶会受到电解质溶液的影响。研究发现，该水....

图1.2DN水凝胶拉伸颈缩现象[21,22]

图1.2DN水凝胶拉伸颈缩现象[21,22]验结果发现，在拉伸很小的时候，第一重网络（易碎坏成为很小的碎片。在凝胶发生颈缩形变的时候，PAmallclusters)，而这些小簇扮演着物理连接线性而又疏如图1.3）。这样由于破碎的PAMPS网格和受其物理的共同作用，....

图1.3DN水凝胶拉伸破坏示意图

图1.2DN水凝胶拉伸颈缩现象[21,22]结果发现，在拉伸很小的时候，第一重网络（易成为很小的碎片。在凝胶发生颈缩形变的时候，allclusters)，而这些小簇扮演着物理连接线性而又图1.3）。这样由于破碎的PAMPS网格和受其物共同作用，导致了颈缩之后DN....

图1.3撕裂破坏区域电镜照片以及破坏区域示意图

.3.1.2撕裂性能撕裂性能也是反映材料机械力学性能的一种方式。它主要是通过对材料人制造一个缺口，通过应力的传导来测量其承受破坏的作用能力。DN水凝AMPS/PAAm的撕裂能的范围在102～103J/m2，这相比与单纯的PAAm凝胶（^/m2）和....

本文编号：4022118