水凝(ning)膠是一(yi)種軟、濕材料(liao)由三(san)維聚合物網(wǎng)(wang)絡(luò)和大量的水(shui)組成(cheng)。傳統(tǒng)水凝膠由(you)于形(xing)成的聚合(he)物網(wǎng)(wang)絡(luò)的不均(jun)勻性和缺(que)乏有(you)效的能量(liang)耗散機(jī)(ji)制,導(dǎo)致(zhi)水凝膠柔軟、脆(cui)弱、易碎(sui)通常(chang)沒(méi)有足(zu)夠的機(jī)(ji)械強(qiáng)度(du)來(lái)滿足(zu)實(shí)際(ji)工業(yè)和生物醫(yī)(yi)學(xué)應(yīng)用(yong)的要求。

為了提(ti)升水凝膠的(de)機(jī)械性能(neng),將機(jī)械堅(jiān)(jian)固、高(gao)長(zhǎng)徑(jing)比的(de)納米級(jí)填料(liao)摻入聚合物基(ji)體中制備出了(le)納米復(fù)(fu)合水(shui)凝膠,由于其(qi)較大(da)的比表面(mian)積,可以(yi)提高所得到(dao)的復(fù)合材(cai)料的力學(xué)(xue)性能、熱穩(wěn)定(ding)性和潤(rùn)脹性能(neng)。纖維素納(na)米纖絲(cellulose nanofibrils,CNF)是一種(zhong)納米級(jí)(ji)微細(xì)纖維,具(ju)有較高的(de)機(jī)械(xie)強(qiáng)度和(he)彈性模(mo)量,可(ke)以在復(fù)(fu)合材料中形成(cheng)較強(qiáng)的物(wu)理纏結(jié)(jie)和網(wǎng)絡(luò)(luo)。含有CNF的納米復(fù)(fu)合水凝膠具(ju)有較大的(de)溶脹倍率和較(jiao)高的(de)力學(xué)性能,CNF作(zuo)為聚合物(wu)水凝(ning)膠網(wǎng)絡(luò)的填(tian)料或者(zhe)補(bǔ)強(qiáng)劑,在網(wǎng)(wang)絡(luò)中形(xing)成非共價(jià)鍵(jian)可以提高(gao)其力學(xué)強(qiáng)度(du),但CNF與水(shui)凝膠基(ji)體之(zhi)間的物理相互(hu)作用較弱,增(zeng)強(qiáng)作(zuo)用通常較(jiao)小,因?yàn)镃NF分(fen)子內(nèi)(nei)和分子間存在(zai)較強(qiáng)的氫(qing)鍵作用,它(ta)限制了CNF 的反(fan)應(yīng)活(huo)性。因此,引(yin)入CNF提(ti)高水凝膠(jiao)機(jī)械強(qiáng)度的關(guān)(guan)鍵是CNF能與水凝(ning)膠內(nèi)其它聚(ju)合物鏈發(fā)生化(hua)學(xué)交(jiao)聯(lián)產(chǎn)生共(gong)價(jià)鍵,從而使(shi)水凝膠(jiao)具備(bei)更強(qiáng)的機(jī)械性(xing)能。丙烯酰氯(lv)改性的CNF(ACL-CNF)表面(mian)帶有較為活潑(po)的丙烯基團(tuán),能(neng)與其(qi)它單體(ti)的雙鍵進(jìn)行接(jie)枝共聚(ju)反應(yīng)(ying),與水凝膠內(nèi)的(de)其它高分(fen)子鏈之間形成(cheng)了共價(jià)鍵(jian),能提高復(fù)合水(shui)凝膠顆(ke)粒的機(jī)(ji)械性(xing)能。

1、復(fù)合水凝膠顆(ke)粒的機(jī)械強(qiáng)度(du)測(cè)定

儀器：上海騰(teng)拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀（TBUTA-23/Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭：P/36R柱形探頭(tou)

將復(fù)合(he)水凝膠顆粒樣(yang)品放于柱形(xing)探頭的正(zheng)下方，測(cè)試條(tiao)件如(ru)下：

測(cè)試模(mo)式：?jiǎn)未?ci)測(cè)試

測(cè)試速度：0.05mm/s

觸發(fā)力(li)：5gf

目標(biāo)模(mo)式：形(xing)變 85%

可以用(yong)于測(cè)定復(fù)合(he)水凝(ning)膠顆粒(li)樣品(pin)的恢復(fù)(fu)性、是否破裂。