高强度耐溶胀仿软骨PVA/CS复合水凝胶的合成及性能

来源：精细化工杂志2020年第9期北京时间：

作者：雒春辉

摘要：利用冻融循环并浸泡柠檬酸钠的方法，制备了聚乙烯醇/壳聚糖（PVA/CS）复合水凝胶。通过FTIR、XRD，DSC和SEM 表征了其结构和形貌，并测试了其机械性能。结果表明：PVA单网络水凝胶网孔尺寸在1.5~8.2 μm之间，自由水含量为76.2%，有效交联密度为0.0288 mol/L，抗拉和抗压强度仅为0.2 MPa和1.4 MPa。而复合水凝胶由于氢键与离子键的协同交联作用，其网孔尺寸和自由水含量分别降低至1.5 μm和1.45%，有效交联密度提高至0.421 mol/L，抗拉和抗压强度分别为9.3 MPa和16.6 MPa。同时，该水凝胶还具有优异的抗疲劳与耐溶胀特性，连续压缩10次以后水凝胶的抗压强度和韧性分别为初始值的88.1%和84.3%，在去离子水中溶胀平衡后的抗拉强度高达4.3 MPa。

关键词：水凝胶;聚乙烯醇;壳聚糖;耐溶胀;仿软骨;功能材料

基金资助：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）