作為一種新型的“軟濕”材料,水凝膠因擁有交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及大量水分（通常超過50 wt%）,因而在組織工程、藥物釋放、柔性電子器件等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛能。但是,傳統(tǒng)化學(xué)交聯(lián)水凝膠存在力學(xué)性能差的問題,無法滿足實(shí)際應(yīng)用中的力學(xué)需求。因此,如何設(shè)計(jì)和優(yōu)化聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),建立有效的能量耗散機(jī)制來實(shí)現(xiàn)水凝膠的強(qiáng)韌化已成為高分子水凝膠領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。為此,本論文采用新型交聯(lián)劑、物理結(jié)晶結(jié)構(gòu)、納米增強(qiáng)效應(yīng)以及離子交聯(lián)作用四種增強(qiáng)策略,以提高聚丙烯酰胺/殼聚糖水凝膠力學(xué)性能為研究目標(biāo),通過不同策略間的有機(jī)組合構(gòu)建了一系列強(qiáng)韌化聚丙烯酰胺/殼聚糖水凝膠水凝膠,并對(duì)部分體系在應(yīng)變傳感器領(lǐng)域進(jìn)行了初步探索。主要內(nèi)容如下:針對(duì)傳統(tǒng)交聯(lián)劑活性基團(tuán)少、交聯(lián)形式單一的問題,通過水解縮合反應(yīng)合成結(jié)構(gòu)可控的乙烯/環(huán)氧雙官能化超支化聚硅氧烷（Hyperbranched polysiloxane,簡稱HSi）,并將其作為交聯(lián)劑制備了力學(xué)性能優(yōu)異的聚丙烯酰胺/殼聚糖（polyacrylamide/chitosan,簡稱PCH）水凝膠。雙官能團(tuán)的存在（乙烯基和環(huán)氧基）,使得HSi能同時(shí)與聚丙烯酰胺和殼聚糖發(fā)生化學(xué)鍵合作... 

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 水凝膠強(qiáng)韌化的構(gòu)建策略及研究進(jìn)展
        1.2.1 新型交聯(lián)劑的開發(fā)
        1.2.2 新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
        1.2.3 納米材料的介入
        1.2.4 物理交聯(lián)作用的引入
        1.2.5 多重策略的復(fù)合
    1.3 聚丙烯酰胺/殼聚糖水凝膠的強(qiáng)韌化研究進(jìn)展
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
        1.4.1 技術(shù)路線
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 材料合成及其表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料的合成、表征及性能
        2.2.1 超支化聚硅氧烷的合成
        2.2.2 聚丙烯酰胺/殼聚糖水凝膠制備
        2.2.3 聚丙烯酰胺/殼聚糖/蒙脫土復(fù)合水凝膠制備
        2.2.4 殼聚糖修飾埃洛石納米管的合成
        2.2.5 聚丙烯酰胺-丙烯酸/殼聚糖/埃洛石納米管復(fù)合水凝膠制備
        2.2.6 殼聚糖原位修飾四氧化三鐵的合成
        2.2.7 聚丙烯酰胺-丙烯酸/殼聚糖/四氧化三鐵復(fù)合水凝膠制備
        2.2.8 結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試
        2.2.9 力學(xué)性能
        2.2.10 應(yīng)變傳感性能
第3章 乙烯/環(huán)氧雙官能化超支化聚硅氧烷/蒙脫土協(xié)同增強(qiáng)聚丙烯酰胺/殼聚糖水凝膠及其力學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 超支化聚硅氧烷交聯(lián)復(fù)合水凝膠的制備
    3.3 超支化聚硅氧烷的合成與表征
    3.4 超支化聚硅氧烷交聯(lián)復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能
    3.5 聚丙烯酰胺/殼聚糖/蒙脫土納米復(fù)合水凝膠的制備
    3.6 納米復(fù)合水凝膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)和形貌表征
    3.7 納米復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能
    3.8 納米復(fù)合水凝膠的形變機(jī)制
    3.9 本章小結(jié)
第4章 殼聚糖修飾埃洛石納米管/鐵離子協(xié)同增強(qiáng)聚丙烯酰胺-丙烯酸/殼聚糖水凝膠及其力學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 納米復(fù)合水凝膠的設(shè)計(jì)與合成
    4.3 納米復(fù)合水凝膠的化學(xué)組成和微觀形貌
    4.4 納米復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能
        4.4.1 力學(xué)性能優(yōu)化
        4.4.2 蠕變/回復(fù)性能
    4.5 納米復(fù)合水凝膠的自恢復(fù)性能
        4.5.1 自恢復(fù)行為
        4.5.2 自恢復(fù)機(jī)制
    4.6 納米復(fù)合水凝膠的能量耗散性能
    4.7 本章小結(jié)
第5章 殼聚糖原位修飾四氧化三鐵/鐵離子協(xié)同增強(qiáng)聚丙烯酰胺-丙烯酸/殼聚糖水凝膠及其力學(xué)性能
    5.1 引言
    5.2 納米復(fù)合水凝膠的設(shè)計(jì)與制備
    5.3 納米復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)表征
    5.4 納米復(fù)合水凝膠的協(xié)同增強(qiáng)機(jī)制
    5.5 納米復(fù)合水凝膠基應(yīng)變傳感器
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡歷



本文編號(hào)：3663720