各向异性高机械强度聚乙烯醇-单宁酸水凝胶

摘要

将定向冷冻解冻（DFT）法和拉伸冷冻解冻（FTD）法相结合，制备了具有显著各向异性结构和高机械强度的聚乙烯醇-单宁酸（PVA-TA）水凝胶；通过扫描电镜（SEM）和偏光显微镜观察，证实了水凝胶具有取向的孔洞结构和结晶结构；经X射线粉末衍射（XRD）测试，证明了TA的加入和取向处理都能降低凝胶的结晶度；经傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征，证明了取向处理有利于增强凝胶内的氢键作用.对凝胶拉伸性能的测试表明：经过DFT和FTD双重取向处理的水凝胶具有明显各向异性的力学性能；凝胶的拉伸强度和弹性模量在平行于取向方向均高于垂直方向，且其力学性能也明显优于未经定向处理或只经过1次DFT取向处理的水凝胶的力学性能，其拉伸强度和弹性模量均随拉伸率的增加而增加；TA的存在使得该凝胶具备了优秀的抗菌性，抗菌率高达100%.

关键词

水凝胶 / 氢键 / 各向异性 / 拉伸冷冻 / 高机械强度

基金资助

国家自然科学基金资助项目（21875023）