一种强韧黏附凝胶的设计与制备文献综述

 2023-05-22 10:08:27

文献综述

1.1水凝胶概述水凝胶是由高分子聚合物的三维网络与水组成的多元体系,水凝胶在水中只溶胀而不溶于水,网状结构将液体固定在适当的位置,使水凝胶获得尺寸稳定性。

水凝胶内部的液体相填补了网络间的空隙,使水凝胶变得柔软,是自然界中普遍存在的一种物质形态[1]。

然而,由于水的存在,水凝胶具有脆性和较低的能量消耗,从而导致机械性能较差,应用范围受到限制。

因此,赋予水凝胶优异的机械性能显得更为重要。

疏水缔合水凝胶是指由疏水相互作用形成的物理交联型水凝胶。

疏水缔合水凝胶的主要组成包括两个部分,一个是占聚合物总体95%以上的亲水大分子链,另一部分则是含量微小的疏水链段,通常只占聚合物总量的5%以下[2]。

它们通过亲水单体与带有疏水基团的单体共聚[3]或者将少量的疏水基团通过化学反应连接到大分子主链上,在表面活性剂的存在下,通过疏水相互作用形成疏水缔合微区的形式制备的[4]。

而这极少量的疏水单体担当起聚合物网络结构中的物理交联点,这些物理交联点使水凝胶具有足够高的韧性,形成宏观三维凝胶网络,并最终形成疏水缔合水凝胶[5]。

虽然大多数疏水相互作用有利于制备坚韧和自愈合的水凝胶,但通过疏水缔合来实现强粘附仍然是一个挑战。

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