基于多重网络结构的高强度水凝胶的制备与性能文献综述
2020-04-28 08:04
1. 水凝胶概述 凝胶[1]一般被定义为具有三维网状结构并含有大量溶剂的高分子。
水凝胶是一种经适度交联而具有三维网络结构的新型功能高分子材料[1]。
它能显著的在水中溶胀但无法溶解,可吸收大量的水,保水能力非常强,水凝胶材料因其柔软、含水量高、具有粘稠性和良好的生物相容性而获得广泛应用,由于它能够带来巨大社会效益和经济效益,故而水凝胶的研究、开发、应用及生产在全球各地展现出欣欣景象[2,3]。
一些相关学科如生物工程学、水土学、医学、生命科学等也随水凝胶的发展而获得发展[3,5]。
然而,传统的高分子水凝胶也存在一些不足,如结构不均匀、力学性能差、溶胀能力有待提高及环境响应性不明显等。
单纯地提高交联度会使凝胶网络弹性下降,脆性上升,因此这种方法提高水凝胶力学强度的程度有限,提高合成水凝胶的力学强度,近年来高强度水凝胶的制备越来越受到重视,从分子水平改变水凝胶的内部微结构是目前研究的热点。
2.高强度水凝胶概述 高分子水凝胶的应用受到很大限制的主要原因之一是很难得到较高强度和形态稳定的材料。
眼球、血管等人体软组织实际上都可以看作是水凝胶体,它们在低应力下容易变形但其断裂强度却相当高。
对于人工制造出具有这种特性的水凝胶,人们期待已久。
曾经认为制造一种兼具高含水(70%~90%)和高强度双重特性的材料是不可能的。
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