纳米纤维素/聚丙烯酸-聚丙烯酰胺双网络导电水凝胶的合成与表征

编号 zgly0001707669

文献类型 期刊论文

文献题名 纳米纤维素/聚丙烯酸-聚丙烯酰胺双网络导电水凝胶的合成与表征

作者 郑春晓  朱赛玲  陆亚  梅长彤  徐信武  岳一莹  韩景泉 

作者单位 南京林业大学材料科学与工程学院  南京林业大学生物与环境学院 

母体文献 林业工程学报 

年卷期 2020年04期

年份 2020 

分类号 TQ427.26 

关键词 纳米纤维素  双网络  物理交联  导电水凝胶  石墨烯 

文摘内容 将AA（丙烯酸）和AM（丙烯酰胺）单体通过自由基聚合及物理交联构建PAAAM（聚丙烯酸-聚丙烯酰胺）水凝胶的基本骨架,再将TEMPO（2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基）纳米纤维素-石墨烯（TOCN-GN）纳米导电复合物作为纳米增强相均匀分散到水凝胶基体中,通过Fe3+物理交联水凝胶中的羧基形成离子配位键,建立更加紧密的交联网络,合成双重物理交联TOCN-GN/PAAAM复合水凝胶。TOCNs起到了纳米增强和协助分散GN的双重作用,而GN在提高力学性能的同时,也赋予水凝胶优异的导电性能。通过对复合水凝胶的化学结构、微观形貌、力学强度和导电性能等分析发现:当TOCNs的质量分数为2.0%,GN的质量分数为0.7%,Fe3+浓度为0.10 mol/L时,导电水凝胶的综合性能最佳,如良好的抗压强度（2.15 MPa）、可拉伸性（当断裂伸长率为568.4%时,拉伸应力到达132.0 kPa）、优异的自恢复性能和抗疲劳能力（60 min内恢复效率高达92.1%）。由于GN和Fe3+的存在,TOCNs可协助GN形成良好的导电通路,电导率可达2.49 S/m。此类复合导电水凝胶有望在可穿戴传感设备领域得以应用。