基于明胶的抗溶胀双网络水凝胶的制备及性能研究

摘要

分别以刚性的明胶、柔性的聚(甲基丙烯酸-2-羟基乙酯-co-丙烯酸)为第一网络和第二网络,采用加热-冷却-光聚合法制备了物理-化学杂化交联的明胶/聚(甲基丙烯酸-2-羟基乙酯-co-丙烯酸)双网络水凝胶.采用傅里叶红外光谱表征了水凝胶双网络之间的氢键相互作用,扫描电镜表征了双网络凝胶的形貌特征,万能拉伸试验机测试了水凝胶的机械性能,以及称重法计算了水凝胶的溶胀能力.研究结果表明,该凝胶不仅具有高力学强度(拉伸应力/应变:1.23 MPa/682.17%)、快速自恢复能力(常温休息60 s,能量耗散/峰值应力的恢复率:77.47%/99.97%)、抗疲劳特性(经过10次连续的加载-卸载循环后,峰值应力保留率:93.75%),还具有优良的抗溶胀特性(溶胀44 h后达到溶胀平衡,溶胀率为0.63).该研究结果为制备具有抗溶胀特性的明胶基水凝胶提供了新思路,有望推动水凝胶在生物医学工程领域的应用.