本文關(guān)鍵詞：強韌型聚丙烯酰胺水凝膠及其宏觀自組裝研究

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【摘要】：水凝膠由于其高含水量、較好的彈性和良好的生物相容性在諸如生物醫(yī)藥、催化劑、傳感器等日常的生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。但是較差的機械性能大大的限制了水凝膠的應(yīng)用,許多科研人員致力于制備具有較高機械性能的強韌水凝膠。但是隨著水凝膠的應(yīng)用越來越廣泛,單純的提高水凝膠的機械性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際的使用要求。因此制備智能型強韌性水凝膠具有十分重要的意義。雖然諸如滑動環(huán)水凝膠、雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠、有機-無機納米粒子水凝膠、大分子微球復(fù)合水凝膠、四臂水凝膠、疏水締合水凝膠等水凝膠有優(yōu)異的機械性能,然而一旦這些水凝膠上有一個很小的缺口或者裂縫,在拉力的作用下水凝膠會迅速的沿著缺口斷裂,其力學(xué)強度也會顯著下降。水凝膠對缺口如此敏感降低了其在實際應(yīng)用中的可持續(xù)性和可靠性。在本論文中,我們通過氧化還原引發(fā)體系快速制備了一種高強缺口不敏感性疏水締合水凝;這種水凝膠是通過丙烯酰胺(AAm)和疏水基團之間自由基共聚合形成的。通過這種方式制備的水凝膠的交聯(lián)點是由動態(tài)的疏水締合作用和金屬絡(luò)合作用形成的。這種水凝膠有顯著的缺口不敏感性,其拉伸強度也可以達(dá)到675 KPa。對高強水凝膠的研究擴大了水凝膠的應(yīng)用范圍,然而大多數(shù)人工制備的高強水凝膠都沒有粘性,不能和其他材料粘合。在實際應(yīng)用中,很多情況下都要求水凝膠具有一定的粘性,可以和其他材料粘合。雖然現(xiàn)在有一些粘性水凝膠已經(jīng)被用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,但是大多數(shù)粘性水凝膠機械性能都比較差。這使得這些粘性水凝膠使用壽命都比較短,所以制備粘性強韌水凝膠是十分必要的。在本論文中,我們分別制備了聚丙烯酰胺(PAAm)水凝膠和聚丙烯酸(PAAc)水凝膠,雖然PAAm水凝膠和PAAc水凝膠本身沒有自愈合性,但是兩種水凝膠之間可以通過分子間自組裝作用形成氫鍵而粘合到一起。此外,我們在PAAm和PAAc水凝膠中加入一些疏水基團,通過疏水締合作用增韌水凝膠,使得水凝膠有粘性的同時還具有較好的機械性能。
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O648.17

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本文編號：1253646