水凝膠是一(yi)種軟(ruan)、濕材料由(you)三維(wei)聚合物(wu)網(wǎng)絡(luò)和(he)大量(liang)的水組(zu)成。傳統(tǒng)水凝(ning)膠由于形成(cheng)的聚(ju)合物網(wǎng)絡(luò)的(de)不均勻性和(he)缺乏有效的(de)能量(liang)耗散機(jī)制(zhi),導(dǎo)致(zhi)水凝膠(jiao)柔軟、脆弱(ruo)、易碎通常沒(méi)(mei)有足夠的機(jī)械(xie)強(qiáng)度來(lái)(lai)滿足(zu)實(shí)際工業(yè)(ye)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)(ying)用的要求(qiu)。

為了(le)提升水(shui)凝膠的機(jī)械性(xing)能,將機(jī)械堅(jiān)固(gu)、高長(zhǎng)(zhang)徑比的納米級(jí)(ji)填料摻入聚(ju)合物基(ji)體中制備出(chu)了納米復(fù)(fu)合水凝(ning)膠,由于(yu)其較大的比(bi)表面積,可(ke)以提(ti)高所得到的(de)復(fù)合材料(liao)的力學(xué)性能、熱(re)穩(wěn)定性和潤(rùn)脹(zhang)性能。纖(xian)維素(su)納米纖絲(cellulose nanofibrils,CNF)是一(yi)種納米級(jí)微細(xì)(xi)纖維,具有(you)較高的機(jī)械強(qiáng)(qiang)度和彈性模量(liang),可以在復(fù)(fu)合材料中形成(cheng)較強(qiáng)的物(wu)理纏結(jié)和網(wǎng)絡(luò)(luo)。含有CNF的納(na)米復(fù)合(he)水凝膠具(ju)有較大的溶(rong)脹倍率(lv)和較高的力學(xué)(xue)性能,CNF作為聚(ju)合物水凝(ning)膠網(wǎng)(wang)絡(luò)的填料(liao)或者(zhe)補(bǔ)強(qiáng)(qiang)劑,在網(wǎng)絡(luò)中形(xing)成非共價(jià)鍵可(ke)以提(ti)高其力學(xué)(xue)強(qiáng)度,但CNF與(yu)水凝膠基體之(zhi)間的(de)物理相互作(zuo)用較(jiao)弱,增強(qiáng)(qiang)作用通常較(jiao)小,因(yin)為CNF分子內(nèi)(nei)和分子(zi)間存(cun)在較強(qiáng)的氫(qing)鍵作用(yong),它限制了CNF 的(de)反應(yīng)活性。因(yin)此,引(yin)入CNF提高水(shui)凝膠機(jī)(ji)械強(qiáng)度的關(guān)(guan)鍵是CNF能與水(shui)凝膠內(nèi)其它聚(ju)合物鏈發(fā)生(sheng)化學(xué)交(jiao)聯(lián)產(chǎn)生共價(jià)鍵(jian),從而使水凝(ning)膠具備更強(qiáng)的(de)機(jī)械(xie)性能(neng)。丙烯酰氯(lv)改性的CNF(ACL-CNF)表(biao)面帶有較為活(huo)潑的丙(bing)烯基團(tuán),能與(yu)其它單體的雙(shuang)鍵進(jìn)行接枝(zhi)共聚反(fan)應(yīng),與水凝膠(jiao)內(nèi)的其(qi)它高分子(zi)鏈之間形成了(le)共價(jià)鍵,能提高(gao)復(fù)合(he)水凝膠顆(ke)粒的(de)機(jī)械性能(neng)。

1、復(fù)合水(shui)凝膠顆(ke)粒的機(jī)械(xie)強(qiáng)度測(cè)定

儀器(qi)：上海騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)儀（TBUTA-23/Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭(tou)：P/36R柱形探頭(tou)

將復(fù)(fu)合水凝(ning)膠顆粒樣(yang)品放(fang)于柱形探(tan)頭的正下方，測(cè)(ce)試條件如下(xia)：

測(cè)試模式：?jiǎn)未?ci)測(cè)試

測(cè)試速(su)度：0.05mm/s

觸發(fā)(fa)力：5gf

目標(biāo)模(mo)式：形(xing)變 85%

可以用于(yu)測(cè)定復(fù)合(he)水凝膠顆粒(li)樣品(pin)的恢(hui)復(fù)性、是否破裂(lie)。