高强度氧化石墨烯/高取代羟丙基纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的辐射制备及其机械性能
2021-12-31饶璐刘东亮赵媛杨金玉王亚洋宋晓芳李月生
辐射研究与辐射工艺学报 2021年6期
饶璐 刘东亮 赵媛 杨金玉 王亚洋 宋晓芳 李月生,3
1(湖北科技学院药学院 咸宁 437000)
2(湖北科技学院辐射化学与功能材料湖北省重点实验室 咸宁 437000)
3(咸宁市高新水凝胶敷料产业技术研究院 咸宁 437000)
水凝胶是一种在水中能够充分溶胀并含有大量水分、且不能在水中溶解的交联聚合物,具备良好的生物相容性,它可以感知外界刺激的微小变动,如pH、温度、电场、磁场等,还具有良好的吸水、保水性能[1]。然而,通过化学交联法交联合成的水凝胶,由于不均匀的本征结构和/或缺乏有效能量耗散机制[2-3],机械性能较差(低拉伸性、机械强度差、韧性差和/或低回复性),这在很大程度上限制了它们在生物材料、组织工程[4]和智能材料[5]、柔性电子[6-7]、膜[8-10]等领域的应用。目前纤维增强材料[11]、纳米复合水凝胶[12]、双交联网络[13]、两亲聚合物共网络(APCN)[14]和其他不同的水凝胶增强机制受到越来越多的关注。因此,改善水凝胶力学性能和扩大水凝胶的实际应用,已成为水凝胶科学领域的一个重要课题。
通过设计独特的结构或引入能量耗散的有效机制,可以有效提升水凝胶的机械强韧性能,如纳米复合(NC)水凝胶[15-16]、双网络(DN)水凝胶[17-18]、四臂聚乙二醇水凝胶[19]、滑环水凝胶[20]、微凝胶增强水凝胶[21]和聚两性电解质水凝胶[22]。在各种强韧的水凝胶中,纳米复合水凝胶通常在水凝胶基中添加均匀分散的纳米粒子,连接形成柔性聚合物链,通过结合纳米粒子和聚合物的优势,可以有效构成强大的混合网络。……
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