论文部分内容阅读
本文利用一步法以聚乙二醇二丙烯酸酯4000(PEG4KDA)为交联剂,2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪(VDT)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)为单体共聚合形成一种氢键增强的高强度抗撕裂形状记忆水凝胶。VDT的二氨基三嗪基团(DAT)在凝胶网络中形成疏水氢键微区,由于体系中氢键物理交联和化学交联对凝胶体系共同的增强作用,该水凝胶可以通过调节氢键单体和交联剂的含量获得一系列的高强度性能。另外,由于DAT之间强氢键以及可能DAT的氨基与DMA的C=O之间弱氢键的相互协同作用,凝胶网络能够很好地分散能量,从而使得凝胶在一定比例下具有优越的抗撕裂性能,撕裂能达到2.32 kJ/m2,同时该比例下具有0.7 MPa的拉伸强度,130%的断裂伸长率,以及8.3 MPa的压缩强度。此外,水凝胶在加载-卸载循环中可以通过浸入水中再处理,使氢键重建,进而力学性能得到完全恢复。值得注意的是,凝胶在水中通入和排除二氧化碳(CO2)后,由于DAT之间形成的强氢键对pH的敏感性,DAT之间的氢键会发生可逆的解离和重组,从而凝胶表现出对CO2的敏感性以及在此基础上的形状记忆特性。这种CO2刺激诱发形状记忆的机理为研制形状记忆凝胶开辟了一条新的途径。