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高性能硼砂-PVA水凝胶的简易制造和表征
Journal of Sol-Gel Science and Technology ( IF 2.3 ) Pub Date : 2021-07-16 , DOI: 10.1007/s10971-021-05584-0 Chen Wang 1 , Zhifeng Shen 1 , Xiaojuan Lai 1 , Xiaowu Yang 1 , Kang Zhang 1 , Pengfei Hu 2 , Tao Wang 3 , Xing Zhang 3 , Lidong Liang 4 , Jianguang Bai 5 , Liewei Qiu 6
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更新日期:2021-07-16
Journal of Sol-Gel Science and Technology ( IF 2.3 ) Pub Date : 2021-07-16 , DOI: 10.1007/s10971-021-05584-0 Chen Wang 1 , Zhifeng Shen 1 , Xiaojuan Lai 1 , Xiaowu Yang 1 , Kang Zhang 1 , Pengfei Hu 2 , Tao Wang 3 , Xing Zhang 3 , Lidong Liang 4 , Jianguang Bai 5 , Liewei Qiu 6
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具有优异机械性能的硼砂-PVA水凝胶是通过聚乙烯醇(PVA,增稠剂)和硼砂(交联剂)在室温下简单物理混合制备的。得到的水凝胶是由硼酸酯键作为物理交联点组成的三维结构。因此,研究了不同硼砂和 PVA 比例的水凝胶的空间结构、膨胀性能、粘弹性能、拉伸性能和自愈合性能。XRD 证实水凝胶在 2 θ附近具有相似的结构值分别为 10 和 20。水凝胶的微观结构由 SEM 和 TEM 证实。随着硼砂质量分数的增加,水凝胶的孔结构和形态更加有序,大量的水固定在其三维结构中。粘弹性和拉伸性能表明,当硼砂的质量分数为 5% 时,水凝胶的储能模量和压缩应力最高,分别达到 100 Pa 和 5.6 kPa。此外,通过物理和化学刺激(分别加热和改变 pH 值),水凝胶还表现出可逆的凝胶-溶胶转化特性,表明硼酸酯键具有自修复特性。
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