含水量對(duì)PAM/PVA互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠性能的影響

魏慶華，汪焰恩，楊明明，柴衛(wèi)紅，張映鋒

（西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院，西安 710072）

文章編號(hào)：1001?246X（2015）05?0572?07

含水量對(duì)PAM/PVA互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠性能的影響

魏慶華，汪焰恩?，楊明明，柴衛(wèi)紅，張映鋒

（西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院，西安 710072）

應(yīng)用分子動(dòng)力學(xué)方法對(duì)PAM/PVA互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠體系進(jìn)行研究.發(fā)現(xiàn)該水凝膠體系的內(nèi)聚能密度、結(jié)合能隨著水含量的增加而增加，即體系的穩(wěn)定性更強(qiáng).由靜態(tài)力學(xué)性能分析發(fā)現(xiàn)隨體系含水量的增加，彈性系數(shù)、工程模量以及延展性均減小.此外，通過對(duì)相關(guān)函數(shù)的分析，發(fā)現(xiàn)H2O分子與其周圍原子、官能團(tuán)之間主要是通過氫鍵相互作用，形成氫鍵的強(qiáng)弱關(guān)系為Owater＞OPVA＞OPAM＞NPAM，與形成氫鍵的可能性（難易）關(guān)系一致.

聚丙烯酰胺；聚乙烯醇；分子動(dòng)力學(xué)；內(nèi)聚能密度；力學(xué)性能

0 引言

聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，PAM）是一種被廣泛應(yīng)用于制備生物水凝膠的原材料，具有典型三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無(wú)毒副作用、性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是由于機(jī)械強(qiáng)度較低使得PAM的應(yīng)用受到了限制，特別是在人工肌肉、人工軟骨組織等臨床應(yīng)用方面.為了彌補(bǔ)材料的這一缺陷，目前最為有效的方法是通過引入另外一種材料制備互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠.

互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠是由2種或2種以上高分子聚合通過網(wǎng)絡(luò)互穿而形成的具有獨(dú)特性能的聚合物共混物.在互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠中單組分之間有化學(xué)鍵合作用，并保持其各自的基本性能，從而使得其在性能或功能上產(chǎn)生特殊的協(xié)同作用［1－2］，實(shí)現(xiàn)兩種材料的優(yōu)勢(shì)疊加，同時(shí)兩種網(wǎng)絡(luò)……