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水凝胶是一类具有广泛应用前景的功能高分子。但是由于传统水凝胶的机械强度较低,很大程度上限制了其在生物化学,人工软骨和其他方面的应用,制备具有高强度的水凝胶已经成为一个具有挑战性的重要课题。为此近年来许多科学家围绕这一课题开展了大量的研究工作。本文在无机粘土水溶液中进行环氧氯丙烷与二甲胺的缩聚反应,得到聚环氧氯丙烷二甲胺/锂藻土第一网络,之后引入化学交联聚丙烯酸(PAA)作为第二网络制备纳米复合水凝胶。考察了在不同复合物用量,有机交联剂N, N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)含量,不同反应温度以及凝胶水含量对水凝胶压缩性能的影响,探讨了水凝胶的结构和性能的关系。通过研究表明,当反应温度为35oC,聚环氧氯丙烷二甲胺/锂藻土(PDMIHPC/Laponite)复合物与丙烯酸的比例为1: 10且MBAM相对于丙烯酸的含量为0.050 wt%,凝胶在水含量为98.8%时的压缩机械强度可以达到100.05 KPa。为进一步提高凝胶的强度,我们引入乙二胺代替二甲胺来合成不同的聚环氧氯丙烷胺,合成聚环氧氯丙烷乙二胺/锂藻土复合物,然后引入化学交联MBAM聚丙烯酸作为第二网络制备了纳米复合水凝胶,并探讨了水凝胶的结构与性能的关系。通过研究表明,反应温度为0oC,聚环氧氯丙烷乙二胺/锂藻土(PEIECH/Laponite)复合物用量为0.05 ml,AA量为3.6 ml,MBAM相对于丙烯酸的用量为0.04 wt%,凝胶在水含量为98.7%时的压缩机械强度可以达到148.0 KPa。通过对凝胶循环压缩的研究,我们发现凝胶即使是在三次循环压缩后,在应变为45%时的应力下降很小。在此基础上,我们用聚乙二醇(PEG)代替通过缩聚合成的聚环氧氯丙烷胺,通过氢键作用与锂藻土(Laponite)形成复合物,然后引入聚丙烯酸作为第二网络合成最终的水凝胶,试图使该新型凝胶合成过程简单方便,机械性能优良。研究表明,反应温度为42oC,PEG10000/Laponite用量为1 ml,AA量为3.6 ml,MBAM相对于丙烯酸的用量为0.05 wt%,凝胶在水含量为99.5%时的压缩机械强度可以达到40.2 KPa。通过对PEG/Laponite/PAA水凝胶凝胶动态机械分析(DMA)的研究,我们发现水凝胶的储能模量E’随着PEG/Laponite量和PEG的分子量的增大而上升,除此之外,在整个测试频率(0.1~10 Hz)内E’>E’’并且E’随着频率的增大而上升。