水凝膠是(shi)一種軟(ruan)、濕材料由三維(wei)聚合物(wu)網(wǎng)絡(luò)和(he)大量的水(shui)組成。傳統(tǒng)水(shui)凝膠(jiao)由于形(xing)成的聚合物(wu)網(wǎng)絡(luò)的不(bu)均勻性和缺乏(fa)有效(xiao)的能量耗散(san)機(jī)制(zhi),導(dǎo)致水凝膠柔(rou)軟、脆弱(ruo)、易碎通常(chang)沒(méi)有(you)足夠的機(jī)(ji)械強(qiáng)(qiang)度來(lái)滿足實(shí)際(ji)工業(yè)和生物(wu)醫(yī)學(xué)(xue)應(yīng)用的要(yao)求。

為了提升水凝(ning)膠的機(jī)(ji)械性(xing)能,將機(jī)(ji)械堅(jiān)固、高(gao)長(zhǎng)徑(jing)比的納(na)米級(jí)填料摻(can)入聚(ju)合物基體中(zhong)制備(bei)出了納(na)米復(fù)合水凝膠(jiao),由于其(qi)較大的比表(biao)面積,可以提(ti)高所(suo)得到的復(fù)合(he)材料的力學(xué)性(xing)能、熱穩(wěn)定性(xing)和潤(rùn)脹(zhang)性能(neng)。纖維素納米纖(xian)絲(cellulose nanofibrils,CNF)是一種納米(mi)級(jí)微細(xì)纖維(wei),具有(you)較高(gao)的機(jī)械強(qiáng)度和(he)彈性模量,可以(yi)在復(fù)合材料中(zhong)形成(cheng)較強(qiáng)的物理纏(chan)結(jié)和網(wǎng)絡(luò)。含(han)有CNF的納(na)米復(fù)合水(shui)凝膠具有(you)較大的(de)溶脹倍率(lv)和較高的力學(xué)(xue)性能,CNF作為(wei)聚合物水凝(ning)膠網(wǎng)絡(luò)(luo)的填(tian)料或者(zhe)補(bǔ)強(qiáng)劑,在網(wǎng)絡(luò)(luo)中形成非(fei)共價(jià)鍵可(ke)以提高其力學(xué)(xue)強(qiáng)度(du),但CNF與水(shui)凝膠(jiao)基體之間(jian)的物理相(xiang)互作用(yong)較弱(ruo),增強(qiáng)作用(yong)通常較小(xiao),因?yàn)镃NF分子內(nèi)和(he)分子(zi)間存在較強(qiáng)(qiang)的氫鍵作用,它(ta)限制了CNF 的反應(yīng)(ying)活性。因(yin)此,引入CNF提高(gao)水凝膠機(jī)械強(qiáng)(qiang)度的關(guān)鍵是(shi)CNF能與(yu)水凝膠內(nèi)(nei)其它聚(ju)合物鏈(lian)發(fā)生化學(xué)交(jiao)聯(lián)產(chǎn)生共價(jià)鍵(jian),從而使(shi)水凝膠具備更(geng)強(qiáng)的機(jī)械(xie)性能。丙烯酰氯(lv)改性的CNF(ACL-CNF)表面帶(dai)有較為活潑(po)的丙(bing)烯基團(tuán),能與(yu)其它單體的雙(shuang)鍵進(jìn)行接枝共(gong)聚反應(yīng),與(yu)水凝膠內(nèi)(nei)的其它高分(fen)子鏈之間形成(cheng)了共價(jià)鍵(jian),能提(ti)高復(fù)(fu)合水凝膠顆粒(li)的機(jī)(ji)械性能。

1、復(fù)合(he)水凝膠顆粒的(de)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柱形探頭(tou)

將復(fù)合水(shui)凝膠顆(ke)粒樣品放(fang)于柱形探頭(tou)的正(zheng)下方，測(cè)試(shi)條件如(ru)下：

測(cè)試模式：?jiǎn)未?ci)測(cè)試

測(cè)試速度：0.05mm/s

觸發(fā)力(li)：5gf

目標(biāo)模式：形(xing)變 85%

可以用(yong)于測(cè)(ce)定復(fù)合(he)水凝膠(jiao)顆粒樣(yang)品的恢復(fù)性(xing)、是否破裂。