水凝膠(jiao)是一(yi)種軟、濕材(cai)料由(you)三維聚合(he)物網(wǎng)(wang)絡(luò)和大量的(de)水組成(cheng)。傳統(tǒng)水凝(ning)膠由于形成(cheng)的聚合物(wu)網(wǎng)絡(luò)(luo)的不均(jun)勻性和(he)缺乏有效的能(neng)量耗散機(jī)(ji)制,導(dǎo)致水凝膠(jiao)柔軟、脆弱、易碎(sui)通常沒有(you)足夠的機(jī)械強(qiáng)(qiang)度來滿足實(shí)(shi)際工業(yè)(ye)和生物醫(yī)(yi)學(xué)應(yīng)用(yong)的要求。

為了(le)提升水凝膠的(de)機(jī)械性(xing)能,將機(jī)械堅(jiān)固(gu)、高長(zhǎng)(zhang)徑比的納米(mi)級(jí)填料(liao)摻入(ru)聚合物(wu)基體(ti)中制備(bei)出了納米復(fù)(fu)合水凝(ning)膠,由于其較大(da)的比(bi)表面(mian)積,可以(yi)提高所得(de)到的(de)復(fù)合材料的力(li)學(xué)性能(neng)、熱穩(wěn)定(ding)性和(he)潤(rùn)脹性能。纖(xian)維素納米(mi)纖絲(si)(cellulose nanofibrils,CNF)是一種納(na)米級(jí)微細(xì)(xi)纖維,具有較(jiao)高的機(jī)械(xie)強(qiáng)度和(he)彈性(xing)模量(liang),可以在復(fù)合材(cai)料中形成較(jiao)強(qiáng)的物理纏結(jié)(jie)和網(wǎng)(wang)絡(luò)。含有CNF的納(na)米復(fù)合水凝(ning)膠具有較(jiao)大的溶脹(zhang)倍率和較高(gao)的力學(xué)(xue)性能,CNF作(zuo)為聚合(he)物水凝(ning)膠網(wǎng)絡(luò)的填(tian)料或(huo)者補(bǔ)強(qiáng)劑,在網(wǎng)(wang)絡(luò)中形成(cheng)非共價(jià)(jia)鍵可以(yi)提高其力學(xué)強(qiáng)(qiang)度,但CNF與水(shui)凝膠基體之間(jian)的物理相(xiang)互作(zuo)用較弱,增強(qiáng)作(zuo)用通常較(jiao)小,因?yàn)镃NF分子(zi)內(nèi)和分(fen)子間存在較(jiao)強(qiáng)的氫鍵(jian)作用,它限制(zhi)了CNF 的(de)反應(yīng)活性。因此(ci),引入CNF提高(gao)水凝膠機(jī)械(xie)強(qiáng)度的關(guān)(guan)鍵是CNF能與水凝(ning)膠內(nèi)其它(ta)聚合物鏈發(fā)生(sheng)化學(xué)交(jiao)聯(lián)產(chǎn)生(sheng)共價(jià)鍵,從而(er)使水凝膠(jiao)具備(bei)更強(qiáng)(qiang)的機(jī)械性能(neng)。丙烯酰氯(lv)改性(xing)的CNF(ACL-CNF)表面帶有較(jiao)為活潑的(de)丙烯基團(tuán),能與(yu)其它(ta)單體的(de)雙鍵進(jìn)行(xing)接枝(zhi)共聚反應(yīng),與(yu)水凝膠(jiao)內(nèi)的其它高(gao)分子鏈(lian)之間形成(cheng)了共價(jià)(jia)鍵,能提高復(fù)(fu)合水凝膠顆(ke)粒的機(jī)(ji)械性能。

1、復(fù)合(he)水凝膠顆粒(li)的機(jī)械強(qiáng)度(du)測(cè)定

儀器：上海(hai)騰拔質(zhì)構(gòu)(gou)儀（TBUTA-23/Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭：P/36R柱(zhu)形探頭

將復(fù)(fu)合水凝膠(jiao)顆粒樣品放于(yu)柱形探頭(tou)的正(zheng)下方(fang)，測(cè)試(shi)條件如下：

測(cè)試模式：?jiǎn)?dan)次測(cè)(ce)試

測(cè)試(shi)速度：0.05mm/s

觸發(fā)力(li)：5gf

目標(biāo)模式：形(xing)變 85%

可以用(yong)于測(cè)定(ding)復(fù)合(he)水凝膠顆(ke)粒樣品(pin)的恢復(fù)性(xing)、是否破裂(lie)。