GO/CNC/PVA復(fù)合水凝膠制備與性能

李維浩，劉 杰，孫治斌，丁世杰，嚴(yán)忠杰，仲珍珍，孟靈靈

(鹽城工學(xué)院 紡織服裝學(xué)院，江蘇 鹽城 224051)

0 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水凝膠[1-3]因?yàn)樵谖锢眄g性、物理延展性、導(dǎo)電性等方面的優(yōu)異性能被科研人員用于生物醫(yī)療[4-6]、智能設(shè)備[7]、柔性傳感[8-9]和健康監(jiān)測[10]等領(lǐng)域。但大部分的導(dǎo)電水凝膠[11-12]存在著重復(fù)性差、使用范圍較小等問題，因此研究物理韌性、使用重復(fù)性、刺激響應(yīng)、導(dǎo)電性等方面都具有較為優(yōu)良表現(xiàn)的水凝膠很有實(shí)際意義。

氧化石墨烯[13-16]是石墨烯材料的一類衍生物，含氧基團(tuán)的引入使氧化石墨烯具有化學(xué)穩(wěn)定性，眾多的親水官能團(tuán)使得氧化石墨烯易于被修飾，而且氧化石墨烯比表面積大，分散性好，具有良好的傳感特性，在柔性傳感器領(lǐng)域[17-19]有著廣泛的應(yīng)用。CNC通常是紙漿經(jīng)過硫酸水解除去無定性態(tài)纖維素制備的納米棒狀結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度比較高，具有高強(qiáng)度、高彈性模量等特點(diǎn)[20-21]。CNC的直徑約在5～20 nm，長度在50～300 nm之間，其表面帶負(fù)電，由于靜電排斥作用使其能夠很好地分散在水中。

為了制備具有較好力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的復(fù)合水凝膠，以PVA為基體材料，以氧化石墨烯和纖維素納米晶為填充材料與水凝膠相結(jié)合。常溫狀態(tài)下通過磁力攪拌將纖維素納米晶包裹于基體內(nèi)，再通過120 ℃下的油浴攪拌將氧化石墨烯與之結(jié)合，完成水凝膠的改性，并分析氧化石墨烯含量對水凝膠機(jī)械性能和導(dǎo)電性能的影響。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

石墨粉(99%，青島海達(dá)石墨有限公司)；……