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单宁酸增强水凝胶的制备及其性能
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作者 吴启楠 康希彤 +4 位作者 刘珍珍 刘焕生 赵喜阳 刘涛 王清文 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期87-92,共6页
单宁酸(TA)作为一种典型的农林生物质多酚,具有抗菌、抗氧化、抗紫外、生物相容性好等优点。水凝胶是一种具有三维交联网络结构的湿软材料,但传统的水凝胶存在机械性能较差、不具备黏附性等问题,很大程度上限制了其应用。TA分子上的苯... 单宁酸(TA)作为一种典型的农林生物质多酚,具有抗菌、抗氧化、抗紫外、生物相容性好等优点。水凝胶是一种具有三维交联网络结构的湿软材料,但传统的水凝胶存在机械性能较差、不具备黏附性等问题,很大程度上限制了其应用。TA分子上的苯三酚和儿茶酚基团会以氢键、π-π相互作用、疏水相互作用等方式与聚合物形成物理交联,从而提升水凝胶的机械性能与黏附性。以甘氨酸(Gly)为原料合成聚合单体N-丙烯酰基-2-甘氨酸(ACG),引入TA作为物理交联剂,成功制备单宁酸增强聚甘氨酸水凝胶,并测试分析其力学、黏附、电导率以及应变传感性能。研究结果表明,TA的引入使水凝胶交联网络更加致密,其应力逐渐增大,韧性值、黏附能则是呈现先增大后减小的规律。当TA/ACG质量比为1∶100时,制备的单宁酸增强水凝胶综合性能最优,断裂拉伸应变达到162%,应力为196 kPa,韧性值为143 kJ/m^(3),电导率为1.48 mS/cm,对猪皮的黏附能达到17.68 kPa,且对不同基材具备黏附性能。因此,TA的引入有效增强了水凝胶网络,使其力学、黏附等性能均得到提升。将制备的单宁酸增强水凝胶组装成柔性电阻式传感器,该传感器对水凝胶的形变具有较好的灵敏度,实现了将手指、手肘等运动信号转变为稳定的电信号。本研究为开发绿色可持续、自黏附的生物基柔性电子传感器件提供了一种十分有前景的策略。 展开更多
关键词 单宁酸 水凝胶 制备方法 机械性能 黏附性能
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