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化学进展 2008, Vol. 20 Issue (04): 464-468 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

超拉伸聚合物-锂藻土纳米复合水凝胶*

熊丽君 胡小波 刘新星 童真**   

  1. (华南理工大学材料科学研究所 广州 510640)
  • 收稿日期:2007-04-27 修回日期:2007-06-10 出版日期:2008-04-24 发布日期:2008-04-24
  • 通讯作者: 童真
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Polymer-Laponite Nanocomposite Hydrogels with Super-Elongation

Xiong Lijun; Hu Xiaobo; Liu Xinxing; Tong Zhen**   

  1. (Research Institute of Materials Science, South China University of Technology,
    Guangzhou 510640, China)
  • Received:2007-04-27 Revised:2007-06-10 Online:2008-04-24 Published:2008-04-24
  • Contact: Tong Zhen
将锂藻土（Laponite）纳米粒子分散在水中，加入丙烯酰胺类单体和过氧化物引发剂，不添加化学交联剂，原位自由基聚合可得到聚合物-Laponite纳米复合水凝胶。其透明度高，可以拉伸至1 300％以上，具有优异的力学性能，成为当前智能材料研究的热点之一。本文综合了聚合物-Laponite纳米复合水凝胶所用锂藻土的结构、性质以及复合水凝胶的合成、结构及物理特性，并探讨这一领域可能的发展方向。
关键词： 锂藻土, 水凝胶, 智能材料, 大分子网络
A novel nanocomposite hydrogel was prepared by in-situ radical polymerization of acrylamide monomers in the suspension of Laponite clay without cross-linkers. Laponite particle is a lamellar disk with diameter of 25-30 nm and thickness of 1 nm, which is believed to take the role of cross-linker in the hydrogel. This kind of hydrogel becomes the focus of smart materials with high transparency and excellent mechanical properties, which can be elongated up to 1 300%. Up to now, only acrylamide derivatives can be used in this polymerization. In this paper, we reviewed the recent research on the monomer, Laponite used in the gel and synthesis, structure, physical properties of the nanocomposite hydrogels with the structure and properties of Laponite. The possible development of this nanocomposite hydrogel in the near future is also discussed.
Key words: Laponite, hydrogel, smart materials, macromolecular network

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[ 1 ] Shibayama M, Tanaka T. Adv. Polym. Sci . , 1993 , 109 : 3 —62
[ 2 ] Haraguchi K, Takehisa T. Adv. Mater. , 2002 , 14 : 1120 —1124
[ 3 ] Haraguchi K, Takehisa T , Fan S. Macromolecules , 2002 , 35 :10162 —10171
[ 4 ] Haraguchi K, Takada T. Macromol . Chem. Phys. , 2005 , 206 :1530 —1540
[ 5 ] Herrera N N , Letoffe J M, Putaux J L , et al . Langmuir , 2004 ,20 : 1564 —1571
[ 6 ] FossumJ O. Physica A , 1999 , 270 : 270 —277
[ 7 ] Huang A Y, Berg J C. J . Colloiol Interface Sci . , 2006 , 296 :159 —164
[ 8 ] Liu X, Thomas J K. Langmuir , 1991 , 7 : 2808 —2816
[ 9 ] Mourchid A , Lécolier E , Damme H V , et al . Langmuir ,1998 ,14 : 4718 —4723
[10] Mourchid A , Levitz P. Phys. Rev. E , 1998 , 57 : R4887 —R4890
[11] Martin C , Pignon F , Piau J M, et al . Phys. Rev. E , 2002 , 66 :art . no. 021401
[12] Kroon M, Vos WL , Wegdam G H. Phys. Rev. E , 1998 , 57 :1962 —1970
[13] Gabriel J C P , Sanchez C , Davidson P. J . Phys. Chem. , 1996 ,100 : 11139 —11143
[14] Labanda J , Llorens J . Rheol Acta , 2006 , 45 : 305 —314
[15] Pignon F , Magnin A , Piau J M, et al . Phys. Rev. E , 1997 , 56 :3281 —3289
[16] Strachan D R , Kalur GL , Raghavan S R. Phys. Rev. E , 2006 ,73 , art . no. 041509
[17] Nicolai T , Cocard S. J . Colloid Interface Sci . , 2001 , 244 :51 —57
[18] Mongondry P , Tassin J F , Nicolai T. J . Colloid Interface Sci . ,2005 , 283 : 397 —405
[19] Ruzicka B , Zulian L , Ruocco G. Phys. Rev. Lett . , 2004 , 93 :258301 —258305
[20] Ruzicka B , Zulian L , Ruocco G. J . Phys. Condens. Matter ,2004 , 16 : S4993 —S5002
[21] Tanaka H , Meunier J , Bonn D. Phys. Rev. E , 2004 , 69 : art .no. 031404
[22] Tanaka H , Meunier J , Bonn D. Phys. Rev. E , 2005 , 71 : art .no. 021402
[23] Ruzicka B , Zulian L , Ruocco G. Langmuir , 2006 , 22 : 1106 —1111
[24] Mourchid A , Delville A , Lambard J , et al . Langmuir , 1995 , 11 :1942 —1950
[25] Nicolai T , Cocard S. Langmuir , 2000 , 16 : 8189 —8193
[26] Nicolai T , Cocard S. Eur. Phys. J . E , 2001 , 5 : 221 —227
[27] Li L , Harnau L , Rosenfeldt S , et al . Phys. Rev. E , 2005 , 72 :art . no. 051504
[28] Norrish K. Discuss. Faraday Soc. , 1954 , 18 : 120 —133
[29] Van Olphen H. J . Colloid. Sci . , 1962 , 17 : 660 —667
[30] Willenbacher N. J . Colloid Interface Sci . , 1996 , 182 : 501 —510
[31] Haraguchi K, Taniguchi S , Takehisa T. ChemPhysChem, 2005 ,6 : 238 —241
[32] Haraguchi K, Farnworth R , Ohbayashi A , et al . Macromolecules ,2003 , 36 : 5732 —5741
[33] Zhu M F , Liu Y, Sun B , et al . Macromol . Rapid Commun. ,2006 , 27 : 1023 —1028
[34] Haraguchi K, Li HJ , Matsuda K, et al . Macromolecules , 2005 ,38 : 3482 —3490
[35] Nie J , Du B , Oppermann W. Macromolecules , 2005 , 38 :5729 —5736
[36] Haraguchi K, Li HJ . Macromolecules , 2006 , 39 : 1898 —1905
[37] Liu Y, Zhu M F , Liu XL , et al . Polymer ,2006 , 47 : 1 —5
[38] Shibayama M, Karino T , Miyazaki S , et al . Macromolecules ,2005 , 38 : 10772 —10781
[39] Shibayama M, Suda J , Karino T , et al . Macromolecules , 2004 ,37 : 9606 —9612
[40] Haraguchi K, Li H J . Angew. Chem. Int . Ed. , 2005 , 44 :6500 —6504
[1] 陈一明, 李慧颖, 倪鹏, 方燕, 刘海清, 翁云翔. 含儿茶酚基团的湿态组织粘附水凝胶[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 560-576.
[2] 李良春, 郑仁林, 黄毅, 孙荣琴. 多组分自组装小分子水凝胶中的自分类组装[J]. 化学进展, 2023, 35(2): 274-286.
[3] 李振兴, 骆支旺, 王平, 余振强, 陈尔强, 谢鹤楼. 发光液晶高分子:分子构筑、结构与性能及其应用[J]. 化学进展, 2022, 34(4): 787-800.
[4] 宫悦, 程一竹, 胡银春. 高分子导电水凝胶的制备及在柔性可穿戴电子设备中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 616-629.
[5] 李红, 史晓丹, 李洁龄. 肽自组装水凝胶的制备及在生物医学中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 568-579.
[6] 王萌, 宋贺, 祝伊飞. 智能响应蓝相液晶光子晶体[J]. 化学进展, 2022, 34(12): 2588-2603.
[7] 王猛, 杨剑峰. 基于液晶弹性体的软体机器人[J]. 化学进展, 2022, 34(1): 168-177.
[8] 郑明心, 曾敏, 陈曦, 袁金颖. 光响应形变液晶聚合物的结构与应用[J]. 化学进展, 2021, 33(6): 914-925.
[9] 李立清, 吴盼旺, 马杰. 双网络凝胶吸附剂的构建及其去除水中污染物的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(6): 1010-1025.
[10] 杨宇州, 李政, 黄艳凤, 巩继贤, 乔长晟, 张健飞. MOF基水凝胶材料的制备及其应用[J]. 化学进展, 2021, 33(5): 726-739.
[11] 李超, 乔瑶雨, 李禹红, 闻静, 何乃普, 黎白钰. MOFs/水凝胶复合材料的制备及其应用研究[J]. 化学进展, 2021, 33(11): 1964-1971.
[12] 张开宇, 高国伟, 李延生, 宋钰, 温永强, 张学记. DNA水凝胶在生物传感中的应用和发展[J]. 化学进展, 2021, 33(10): 1887-1899.
[13] 闻静, 李禹红, 王莉, 陈秀楠, 曹旗, 何乃普. 基于壳聚糖二氧化碳智能材料[J]. 化学进展, 2020, 32(4): 417-422.
[14] 于秋灵, 李政, 窦春妍, 赵义平, 巩继贤, 张健飞. pH敏感性智能水凝胶的设计及其应用[J]. 化学进展, 2020, 32(2/3): 179-189.
[15] 苏喜, 葛闯, 陈李, 徐溢. 基于水凝胶的细菌传感检测[J]. 化学进展, 2020, 32(12): 1908-1916.