LCST 型水凝胶的温度响应增韧：半互穿网络与接枝网络的比较
软凝聚态物质
2016-12-20 v1
摘要
将亲水性聚合物链与 LCST 型聚合物链，即聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)(PDMA)和聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPA)，以半互穿网络结构结合，在等容溶胀条件下研究其响应性能，并与接枝网络结构进行比较。在 PDMA 和 PNIPA 等重量分数下，采用相反拓扑结构设计的半互穿网络表现出热响应行为，通过量热法、溶胀实验、拉伸测试以及静态和形变下的二维中子散射研究，发现其具有截然不同的结构/性能关系。在 PDMA 网络被线性 PNIPA 链互穿的情况下，PNIPA 的相转变导致大微区的形成，这些微区松散地渗流穿过 PDMA 网络。在转变温度之上，力学性能的增强在弹性模量和断裂能方面仍然较低。相反，具有相反拓扑结构，即 PDMA 链互穿交联 PNIPA 网络时，在高温下力学性能大幅提升，模量增加 10 倍且断裂能极高。通过与组成相似但拓扑结构不同的接枝水凝胶进行比较，清楚地凸显了初级结构对相分离形态及由此产生的力学性能的影响。
引用
@article{arxiv.1612.05773,
title = {Thermoresponsive Toughening in LCST-Type Hydrogels: Comparison between Semi-Interpenetrated and Grafted Networks},
author = {Hui Guo and Nicolas Sanson and Alba Marcellan and Dominique Hourdet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.05773},
year = {2016}
}
备注
Macromolecules, American Chemical Society, 2016