自修复及热塑性高强度超分子聚合物水凝胶的构建

摘要

本文通过甘氨酰胺盐酸盐与丙烯酰氯的反应合成了一种侧链带有双酰胺键的N-丙烯酰基甘氨酰胺（NAGA）单体，在不加任何化学交联剂的条件下，NAGA水溶液能够光引发聚合形成超分子聚合物水凝胶（PNAGA）。当单体质量浓度超过10％时，水凝胶在水相条件下保持很好的稳定性，并且表现出优异的力学性能，其中拉伸、压缩强度都能够达到兆帕级，断裂伸长率超过1400%，撕裂能达到1 kJ/m2。这些优异性能是由于超分子结构中双酰胺键形成稳定的氢键作用所致。水凝胶在加载-卸载循环中浸入水中24 h之后，由于氢键的重建，其力学性能能够恢复至95%。此外，动态的氢键作用使得PNAGA水凝胶能够实现热塑性和自修复性能，并且这种超分子水凝胶能够塑型成特定形状，重复回收使用。细胞毒性实验和钙黄绿素/碘化丙啶染色实验表明，该凝胶具有良好的生物相容性。在本文中，我们提出了一种非常简单实用的构建高强度超分子聚合物水凝胶的方法，这种超分子聚合物水凝胶可以减轻环境负担，拓宽超分子聚合物水凝胶在生物医用领域的应用范围。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 高强度水凝胶的相关进展

1.3 超分子水凝胶

1.4 自修复水凝胶及热塑性水凝胶

1.5 论文工作的提出

第2章 PNAGA超分子聚合物水凝胶的制备与表征

2.1 实验部分

2.2 结果与讨论

2.3 本章结论

第3章 PNAGA超分子聚合物水凝胶的力学性能分析

3.1 实验部分

3.2 结果与讨论

3.3 本章结论

第4章 PNAGA超分子聚合物水凝胶的热塑性及自修复性能

4.1 实验部分

4.2 结果与讨论

4.3 本章结论

第5章 PNAGA超分子聚合物水凝胶多重氢键机理的研究

5.1 实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 本章结论

第6章 PNAGA超分子聚合物水凝胶细胞相容性评价

6.1 实验部分

6.3 结果与讨论

第7章 全文结论

参考文献

发表论文及参加科研情况

致谢