聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶的制备及性能开题报告

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1. 研究目的与意义

聚丙烯酰胺水凝胶由于其优异的性能，在药物控制释放、生物材料等方面有很好的应用，但也有其不足之处。但由于水凝胶含有大量水分以及交联点之间分子链分布过宽等因素，致使水凝胶的机械强度低，非常容易碎。

为了改善聚丙烯酰胺水凝胶材料的缺陷，我们采用纳米纤维素晶体对聚丙烯酰胺水凝胶材料进行纳米复合改性，使得聚丙烯酰胺水凝胶材料溶胀性能以及力学性能等方面得到大大的提升，尤其使聚丙烯酰胺水凝胶的模量和强度得到了显著的提高，从而使聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶材料拥有实际应用价值。

2. 国内外研究现状分析

为了改善聚丙烯酰胺水凝胶的性能，目前常用的一种方法是与纳米粒子复合制备纳米复合材料。而纳米粒子分为无机纳米粒子和有机纳米粒子，国内外很多学者采用这两种纳米粒子对水凝胶进行研究。

haraguchi等人以一种无机粘土作为交联剂和增强剂制备出了纳米复合水凝胶，纳米粘土颗粒均匀的分散于整个凝胶体系，并将高分子链段连接起来，形成结构规整的网络结构，从而提高了水凝胶的强度和韧性。

hagiwara以聚丙烯酰胺水凝胶的制备为基础，将细菌纤维素浸泡在用于制备聚丙烯酰胺水凝胶的原料溶液中，待原料溶液完全进入到细菌纤维素内部以后，在细菌纤维素内部直接进行聚合反应而得到聚丙烯酰胺/细菌纤维素复合水凝胶，与纯的聚丙烯酰胺水凝胶相比，纳米复合水凝胶的机械性能得到了极大的提高。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

将纳米纤维素晶体与聚丙烯酰胺复合制备纳米复合水凝胶材料，并测定产物的溶胀性能和力学性能。

研究计划：

4. 研究创新点

通过有机纳米粒子对聚丙烯酰胺水凝胶进行改性。

纳米粒子既是增强剂又是交联剂。