【摘 要】
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本文采用N-丙烯酰基甘氨酰胺（NAGA）和羧甲基纤维素钠（CMC）为原料,简单方便地制备了具有高强度及高韧性的超分子聚合物双网络（PNAGA/CMC-Fe）水凝胶。在PNAGA/CMC-Fe水凝胶中,CMC与铁
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本文采用N-丙烯酰基甘氨酰胺（NAGA）和羧甲基纤维素钠（CMC）为原料,简单方便地制备了具有高强度及高韧性的超分子聚合物双网络（PNAGA/CMC-Fe）水凝胶。在PNAGA/CMC-Fe水凝胶中,CMC与铁离子形成离子交联的刚性第一网络,PNAGA侧链双酰胺间形成氢键交联的柔性第二网络。测试结果表明,CMC均匀地分散在PNAGA凝胶体系中,与铁离子络合后得到的双网络水凝胶具有抗溶胀性。与PNAGA单网络水凝胶相比,双网络水凝胶具有更加紧密的网络结构。由于两个网络间的协同作用,使水凝胶表现出良好的力学性能,其拉伸强度达2.9 MPa,80%应变下的压缩强度高达7.3 MPa,杨氏模量高达1.2 MPa,压缩模量高达1.5 MPa。此外,离子键和氢键的存在使凝胶能够有效地耗散能量,凝胶的韧性和撕裂能分别可以达到12.3 MJ m-3和3700 J m-2。同时,这些可逆的动态交联网络还赋予PNAGA/CMC-Fe水凝胶优良的自恢复性和抗疲劳性,12小时的韧性和刚性恢复率分别可以达到84.9%和87.7%,而且能模拟软骨短时间内的重复受力状态。这种具有优异综合力学性能的抗溶胀超分子聚合物双网络水凝胶有望被用作承重软组织工程支架材料。
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