水凝(ning)膠是一種軟、濕(shi)材料(liao)由三維(wei)聚合物網(wǎng)絡(luò)和(he)大量(liang)的水組(zu)成。傳統(tǒng)水(shui)凝膠由于(yu)形成的聚(ju)合物網(wǎng)絡(luò)的(de)不均勻(yun)性和缺乏(fa)有效的(de)能量耗散機(jī)制(zhi),導(dǎo)致水(shui)凝膠柔(rou)軟、脆(cui)弱、易(yi)碎通常沒(mei)有足夠(gou)的機(jī)(ji)械強(qiáng)度來(lai)滿足實(shí)(shi)際工業(yè)和生(sheng)物醫(yī)學(xué)應(yīng)(ying)用的要求。

為了提(ti)升水凝(ning)膠的機(jī)械(xie)性能,將機(jī)械堅(jiān)(jian)固、高(gao)長(zhǎng)徑比的(de)納米級(jí)填料(liao)摻入聚(ju)合物基體中(zhong)制備出(chu)了納米復(fù)合水(shui)凝膠(jiao),由于(yu)其較大的(de)比表(biao)面積,可(ke)以提高所得到(dao)的復(fù)合材(cai)料的力學(xué)性(xing)能、熱穩(wěn)定性和(he)潤(rùn)脹性能(neng)。纖維素納(na)米纖絲(si)(cellulose nanofibrils,CNF)是一種(zhong)納米級(jí)微細(xì)纖(xian)維,具有較高的(de)機(jī)械強(qiáng)(qiang)度和彈(dan)性模量,可以(yi)在復(fù)合(he)材料中形成(cheng)較強(qiáng)的物(wu)理纏結(jié)(jie)和網(wǎng)絡(luò)。含(han)有CNF的納米復(fù)(fu)合水(shui)凝膠具有(you)較大的溶脹倍(bei)率和(he)較高的力(li)學(xué)性能(neng),CNF作為聚合(he)物水凝膠網(wǎng)(wang)絡(luò)的填料或者(zhe)補(bǔ)強(qiáng)劑,在網(wǎng)(wang)絡(luò)中形(xing)成非共價(jià)鍵可(ke)以提(ti)高其力(li)學(xué)強(qiáng)度,但(dan)CNF與水凝膠基體(ti)之間的物(wu)理相互作用較(jiao)弱,增強(qiáng)(qiang)作用通常較小(xiao),因?yàn)镃NF分子內(nèi)和(he)分子間存(cun)在較強(qiáng)的(de)氫鍵作用,它限(xian)制了CNF 的反應(yīng)活(huo)性。因此,引入CNF提(ti)高水凝膠(jiao)機(jī)械強(qiáng)度的(de)關(guān)鍵是CNF能與(yu)水凝膠內(nèi)(nei)其它聚合(he)物鏈發(fā)生(sheng)化學(xué)交聯(lián)產(chǎn)生(sheng)共價(jià)鍵(jian),從而使水(shui)凝膠具備更(geng)強(qiáng)的機(jī)(ji)械性(xing)能。丙烯酰氯(lv)改性的CNF(ACL-CNF)表(biao)面帶有較為活(huo)潑的(de)丙烯基團(tuán)(tuan),能與其它(ta)單體的雙(shuang)鍵進(jìn)行接(jie)枝共聚反(fan)應(yīng),與(yu)水凝膠(jiao)內(nèi)的(de)其它高(gao)分子鏈之間形(xing)成了共(gong)價(jià)鍵,能(neng)提高復(fù)合水凝(ning)膠顆粒(li)的機(jī)械性(xing)能。

1、復(fù)合水凝(ning)膠顆粒的(de)機(jī)械強(qiáng)度測(cè)(ce)定

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

探頭：P/36R柱形探頭(tou)

將復(fù)合水凝膠(jiao)顆粒樣(yang)品放于柱形(xing)探頭的正下(xia)方，測(cè)試(shi)條件如下：

測(cè)試模式：?jiǎn)未?ci)測(cè)試(shi)

測(cè)試速度：0.05mm/s

觸發(fā)(fa)力：5gf

目標(biāo)模式：形(xing)變 85%

可以用于測(cè)(ce)定復(fù)合水凝(ning)膠顆粒樣品的(de)恢復(fù)性、是(shi)否破裂。