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通过将层状蒙脱石和壳聚糖微晶结构整合到共价交联网络中获得机械强度高的聚丙烯酰胺复合水凝胶

       水凝胶因其柔软湿润的特性而备受关注,但其固有的不良和不平衡的力学性能严重限制了其应用。在水凝胶中引入能量耗散机制能有效提高水凝胶的机械性能。
       近日,在《ACS Applied Polymer Materials》上发表的一篇文章中,哈尔滨工业大学以及杭州师范大学的研究人员通过简单的两步法(原位自由基聚合和碱处理)制备了聚丙烯酰胺/壳聚糖/蒙脱土纳米复合水凝胶。将蒙脱石和壳聚糖微晶结构并入聚丙烯酰胺网络中,通过物理相互作用协同促进形成坚固而均匀的聚合物结构,从而改善了水凝胶的机械性能。
       研究表明,通过调节水凝胶基质中蒙脱石和壳聚糖的比例,可以在高含水量(80 wt%)下轻松实现出色的机械性能。水凝胶的拉伸强度,拉伸应变和韧性分别达到1.91 MPa,1005%和14.16 MJ·m-3。此外,该水凝胶还具有优异的抗压缩性能和抗疲劳性能。因此,所制备的聚丙烯酰胺/壳聚糖/蒙脱土纳米复合水凝胶具有突出的综合机械性能,有望作为未来应用(例如结构材料)的潜在候选者。(来源:QYIM & AMSC XX CHEN 编报)

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