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三网络水凝胶具有不同的网络结构以及多样化的交联方式,这使其具备了优异的综合性能。因此,该类型的水凝胶是一种有望能够得以广泛应用的软物质。本文利用化学共价键与动态可逆键共存的方法制备了高强度、自恢复、热稳定性好的三网络水凝胶。本文的主要研究内容如下:1、采用一锅-三步法制备了琼脂/聚丙烯酸/聚乙烯醇(Agar/PAAc/PVA)三网络水凝胶。通过冷冻法,使得琼脂(Agar)分子链间形成氢键交联的物理网络,然后利用自由基聚合使丙烯酸(AAc)与化学交联剂形成化学交联网络。体系中共存的Fe3+与PAAc分子链上的羧基进行配位交联,CNTs均匀分散在水凝胶的体系中,作为物理交联点与水凝胶分子链之间形成交联。经过冷冻处理,水凝胶中的PVA分子能够提高分子链的缠绕度,形成PVA半结晶区。制备的Agar/PAAc-Fe3+/PVA/CNTs水凝胶拉伸强度为1.509 MPa,在80%应变时压缩强度达到3.05 MPa。2、采用一锅-三步法制备了琼脂/聚丙烯酰胺丙烯酸/聚乙烯醇(Agar/PAMAAc/PVA)三网络水凝胶。首先利用物理交联形成琼脂网络,然后丙烯酰胺(AM)单体和丙烯酸(AAc)单体进行自由基聚合形成化学交联网络。将制备的Agar/PAMAAc/PVA水凝胶进行冷冻-解冻循环,形成物理交联的PVA半结晶区,同时体系中共存的Fe3+、CNTs分别与羧基形成动态配位键、水凝胶分子链形成氢键。通过这种方法制备的Agar/PAMAAc-Fe3+/PVA/CNTs水凝胶在应变为70%、80%、90%时,压缩强度可以分别达到1.01 MPa、1.58 MPa、8.18 MPa。与此同时水凝胶经过连续或不连续的5次连续压缩,均能够快速的恢复外形。3、通过一锅-两步法制备了明胶/聚丙烯酰胺丙烯酸/海藻酸钠(Gelatin/PAMAAc/SA)三网络水凝胶。将Gelatin、AM、AAc和SA溶液混合均匀,在热聚合过程中,AM和AAc两者进行自由基聚合形成PAMAAc网络,同时形成物理交联的Gelatin网络和SA网络。随后,将Gelatin/PAMAAc/SA水凝胶分别浸入Fe3+溶液和Ca2+溶液中,使得AAc和SA分子链上的羧基与金属离子形成动态可逆的物理交联网络,从而构建双重配位交联的三网络水凝胶。这种方案制备的三网络水凝胶在应变为70%、80%、90%时,压缩强度均可达到1 MPa、3 MPa、12 MPa。