凝膠的柔軟性、力學(xué)性能、含水率、摩擦系數(shù)等特性使其在生物組織中具有廣闊的應(yīng)用前景。但是這種軟材料在使用過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋會(huì)影響其力學(xué)性能,進(jìn)而縮短使用壽命。因此設(shè)計(jì)通過(guò)損傷引發(fā)自主修復(fù)的凝膠,從而提高凝膠材料的安全性和持續(xù)性具有重要意義。受生物學(xué)啟發(fā),利用動(dòng)態(tài)非共價(jià)鍵、可逆動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵相互作用,將自修復(fù)（self-healing）概念應(yīng)用于軟材料的設(shè)計(jì)中具有仿生學(xué)意義,從而實(shí)現(xiàn)軟材料的智能化。本文根據(jù)動(dòng)態(tài)鍵型自修復(fù)凝膠的結(jié)構(gòu)特征構(gòu)建了凝膠斷面的格氣（lattice-gas）模型,進(jìn)而利用Monte Carlo模擬方法對(duì)其自修復(fù)過(guò)程進(jìn)行了研究。在具體的研究中,首先基于格氣模型與Ising模型的等價(jià)性指出動(dòng)態(tài)鍵型凝膠的自修復(fù)行為在本質(zhì)上是一個(gè)相變過(guò)程,并以自修復(fù)過(guò)程中的比熱變化予以證明,進(jìn)而確定臨界聯(lián)結(jié)分?jǐn)?shù)。在此基礎(chǔ)上,模擬了不同條件下凝膠的自修復(fù)行為,重點(diǎn)考察了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度、合作效應(yīng)以及斷面間距對(duì)自修復(fù)行為的影響�；谝陨涎芯拷Y(jié)果,進(jìn)一步探究了凝膠自修復(fù)的動(dòng)態(tài)特征,模擬了凝膠自修復(fù)隨時(shí)間的變化過(guò)程。結(jié)果表明,動(dòng)態(tài)鍵型自修復(fù)凝膠的修復(fù)行為與這些因素密切相關(guān)。研究旨在揭示動(dòng)態(tài)鍵型凝膠自修復(fù)行為的調(diào)控... 

【文章來(lái)源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：53 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

熱塑性高分子材料自修復(fù)分子鏈擴(kuò)散示意圖

4圖 1.2 熱固性高分子材料微膠囊自修復(fù)過(guò)程示意圖tic of healing mechanism in thermoset bead-based self-h

圖 2.1 動(dòng)態(tài)鍵型自修復(fù)凝膠斷面底面示意圖ig. 2.1 Schematic picture of the bottom cross-section of a cut dynamic bond-based self-healin基于上述模型可得描述凝膠自修復(fù)過(guò)程的能量函數(shù)如下:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于β-環(huán)糊精接枝聚L-谷氨酸星型聚合物的可注射水凝膠的制備與表征[J]. 簡(jiǎn)宇航,顏世峰,李星,黃亞南,尹靜波.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]基于金屬配位和主客體相互作用分級(jí)自組裝構(gòu)筑超分子凝膠[J]. 陶杰,林翠玲,王兆龍,魏斌,華奇?zhèn)b,萬(wàn)雪婷,邱化玉,尹守春.  高分子學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]基于超支化聚合物兩性水凝膠的制備及性能[J]. 王海衛(wèi),梁學(xué)稱,徐昆,譚穎,路璀閣,王丕新.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]基于動(dòng)態(tài)建構(gòu)化學(xué)的自愈合水凝膠及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用展望[J]. 葉碧華,孟璐,李立華,李娜,李志文,李日旺,蔡正偉,周長(zhǎng)忍.  高分子學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]基于動(dòng)態(tài)化學(xué)的自愈性水凝膠及其在生物醫(yī)用材料中的應(yīng)用研究展望[J]. 張亞玲,楊斌,許亮鑫,張小勇,陶磊,危巖.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]自愈合凝膠:結(jié)構(gòu)、性能及展望[J]. 董坤,魏釗,楊志懋,陳詠梅.  中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2012(06)
[7]Design and synthesis of self-healing polymers[J]. ZHANG MingQiu* & RONG MinZhi Key Laboratory for Polymeric Composite and Functional Materials of Ministry of Education; DSAPM Lab, School of Chemistry and Chemical Engineering, Sun Yat-sen (Zhongshan) University, Guangzhou 510275, China.  Science China(Chemistry). 2012(05)
[8]Preparation and Characterization of Microcapsules for Self-healing Materials[J]. LIAO Le-ping, ZHANG Wei, ZHAO Yang and LI Wu-Jun National Key Laboratory for Remanufacturing, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, P. R. China.  Chemical Research in Chinese Universities. 2010(03)



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