埃洛石纳米管复合高分子双网络水凝胶

本实验通过一种简单复合的方法制备了一种高含水量、高压缩强度的埃洛石纳米管(HNTs)复合高分子双网络水凝胶。采用两步溶液聚合法合成了一系列不同埃洛石纳米管浓度的PAMPS/PAAm/HNTs纳米复合水凝胶,对其溶胀行为、拉伸性能和循环压缩性能进行了研究。结果表明,PAMPS/PAAm/HNTs水凝胶的压缩强度都高于无填充埃洛石纳米管的双网络水凝胶。其中,HNTs含量为0.5%(质量分数,下同)时,压缩应变为0.98时,压缩强度为54 MPa;保持压缩应变为0.9,连续压缩10次后的压缩强度为12 MPa,并且该凝胶没有破裂,具有优良的压缩性能。当HNTs含量为2%(质量分数)时,其拉伸屈服强度达到0.65 MPa,比纯样提高了2.5倍。通过扫描电镜对其微观结构形貌进行了表征,结果显示:HNTs的加入,使孔径尺寸减小,微观双网络结构更加显著;HNTs粘附在第一网络PAMPS壁上,形成了均匀分散的纳米复合水凝胶。该复合水凝胶力学性能优越,解决了由于机械性能差而限制其应用的难题。