氧化石墨烯增強(qiáng)再生纖維素-PVA復(fù)合水凝膠的合成及性能研究.pdf

1、聚乙烯醇水凝膠(PVA-H)是一類在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用前景的高分子水凝膠。然而力學(xué)性能的不足成為制約其大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。因此，制備具有高力學(xué)強(qiáng)度的PVA-H己經(jīng)成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本論文采用天然纖維素作為增強(qiáng)填料，研究PVA復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能變化規(guī)律。并在此基礎(chǔ)上，首次引入氧化石墨烯(GO)，制備了GO-RCE/PVA三相復(fù)合水凝膠，在力學(xué)性能得到進(jìn)一步提升的情況下還使復(fù)合水凝膠具有對(duì)pH敏感的智能溶脹行為，具體內(nèi)容如下

2、：
　　利用NaOH/尿素低溫溶液體系作為纖維素溶劑，通過(guò)物理交聯(lián)循環(huán)冷凍-解凍法，制備了再生纖維素(RCE)/PVA復(fù)合水凝膠。紅外光譜，掃描電鏡結(jié)果表明RCE形成的新網(wǎng)絡(luò)與PVA-H基體構(gòu)成雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)RCE與PVA分子鏈上的羥基相互作用形成氫鍵，從而使兩者牢固結(jié)合。力學(xué)性能測(cè)試表明，復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能得到了大幅度提高，當(dāng)RCE含量為4wt％時(shí)，復(fù)合水凝膠的拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度分別由0．09MPa和0．07MPa提高到

3、0．64MPa和0．52MPa，比PVA-H提高了611％和643％，此外發(fā)現(xiàn)，RCE還能明顯增強(qiáng)PVA-H的彈性及壓縮后的形變回復(fù)能力，并提升PVA-H的吸水溶脹性能和水分保持能力。通過(guò)循環(huán)冷凍-解凍GO/纖維素的NaOH/尿素溶液和PVA溶液的共混溶液，首次成功制備了GO-RCE/PVA三相復(fù)合水凝膠。結(jié)果表明，GO-RCE/PVA水凝膠的力學(xué)性能較RCE/PVA水凝膠顯著提高，當(dāng)GO含量為1．0wt%時(shí)，拉伸強(qiáng)度最大，達(dá)到o．73