【高分子】具有良好回弹性和快速恢复性能的高强度水凝胶

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聚合物水凝胶作为一种软物质材料，往往具有良好的生物相容性，而高强度聚合物水凝胶在软组织方面具有潜在的应用，因而备受生物材料和医学应用研究者的关注。具有良好机械性能的水凝胶近年来得到了长足的进步，但是同时具有良好回弹性、快速恢复性能和一定的自愈合性能的高强度水凝胶还比较少见。

近日，北京化工大学朱晓群博士通过一锅法制备了一种具有高强度、高回弹性和快速恢复能力的双组份高分子水凝胶。该凝胶由两种水溶性良好而聚合方法不同的小分子单体——丙烯酸羟乙酯和三甲氧基硅烷，通过光聚合和溶胶-凝胶法串联聚合而形成双组份高分子水凝胶。丙烯酸羟乙酯光聚合形成第一高分子网络，三甲氧基硅烷经溶胶-凝胶水解聚合形成第二高分子网络。聚丙烯酸羟乙酯的羟基，可以在自身网络内以及网络之间形成氢键作用力，并且可与三甲氧基硅烷水解过程形成的羟基缩合，增强了两个高分子网络间的作用力；同时—Si—O—键柔顺且键能高，赋予了水凝胶良好的回弹性、韧性和快速恢复能力，在拉伸6倍或者压缩95%以上，极短时间内皆可恢复到原来状态。

由串联聚合和一锅法制备高强高韧水凝胶，制备过程简单，两种聚合方式互不干扰，形成各自高分子网络；一次性按比例投料，容易准确控制两者的配比与含量，大大简化了双组份高分子水凝胶的制备过程；小分子单体与水互溶性好，可制备不同含水量的高分子水凝胶。

该研究成果被选作封底文章在Chemical Communications杂志上报道，第一作者是硕士生司丽琦。

该论文作者为：Liqi Si, Xiaowen Zheng, Jun Nie, Ruixue Yin, Yujie Hua, Xiaoqun Zhu

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/cc/c6cc02665f 

Silicone-based tough hydrogels with high resilience, fast self-recovery, and self-healing properties

Chem. Commun., 2016, 52, 8365 - 8368, DOI:10.1039/C6CC02665F

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