水凝膠設備

A. 請問下哪裡有高分子凝膠設備，用於醫用貼的，有好推薦的嗎

這個高分子凝膠可以用於醫用貼的，有水凝膠與有機凝膠等，可以用行星攪拌機生產，你去金昶泰機械看看，希望幫到你。

B. PVA水凝膠在污水處理上的應用

新型高分子生物（菌種）填料可選擇性篩選出優勢菌種加以固定，構成一種回高效、快速、能連答續處理的廢水處理系統，能有效減少二次污染，具有細胞密度高、反應速度快、穩定性強、耐毒害能力強、微生物流失少、產物易於分離和剩餘污泥少、污水設備小型化的優點，可提供良好的微環境，使硝化、反硝化過程可同時進行，對成分復雜的有機廢水適應能力強，可用於處理氨氮廢水、含酚廢水、印染廢水及重金屬廢水等難處理廢水，高濃廢水等。
與活性污泥法相比較：⑴溫度適應范圍較大：10-40℃（活性污泥法20-35℃）；⑵處理量上升：是活性污泥法的2倍；⑶停留時間縮短：由原來的8-10個小時縮短為4-7個小時；⑷產生污泥量少：是原來的10%左右；⑸新型高分子生物（菌種）填料具有很高的生物親和性和無毒，具有較低的生物（細菌和酶）降解性能。
深圳市華蘇科技發展有限公司多年開發成功，讓新型高分子生物（菌種）填料這種先進技術在水處理領域得到廣泛應用。

C. 珠海國佳新材股份有限公司怎麼樣

簡介：珠海國佳新材股份有限公司是一家專業從事高分子凝膠材料及凝膠芯製品的研發、生產與銷售的高新技術企業。主要產品包括高分子凝膠核心材料以及高分子凝膠芯製品兩大系列，應用范圍涵蓋醫葯及醫療、日用化學品、家居用品、污水污泥處理、人造石材等多個領域。公司主要產品：
8631智能高保水凝膠材料（HMG8631）、8632環保凝膠材料（HMG8632）、8633復合凝膠樹脂材料（HMG8633）、高保水凝膠退熱貼（醫療器械類）、吲哚美辛巴布膏凝膠貼劑（醫葯類）、凝膠熱帖、凝膠化妝品貼劑、凝膠涼墊。
法定代表人：王海波
成立時間：2003-12-26
注冊資本：9996.2452萬人民幣
工商注冊號：440400000025973
企業類型：其他股份有限公司(非上市)
公司地址：珠海市三灶科技工業園機場西路697號

D. 透射反射偏光顯微鏡放大50倍拍的水凝膠照片，應該如何分析

由於沒有購買制樣設備，而且本系的樣品大致都是納米粉體、中孔材料等，所以也沒有專門去學習透射電鏡的塊狀制樣，只是簡單的跟本校兩個做透射的老師學了做銅網上的有機膜，削碳棒噴碳的大致過程，練習了兩三次就開始上馬了，現在想想這工程蠻粗糙的，呵呵。一般的納米粉末分為納米粒子，納米棒，納米線，納米飄帶，納米纖維，納米薄片等等，稍微做過一點納米的同行應該都知道，這個應該是制樣裡面最方便的了，不過在選擇銅網類型的時候有講究：簡單來說，一般的納米粒子都比較均勻，用乙醇超聲分散之後或者用滴管、毛細管滴加一滴到銅網上，或者用鑷子夾了銅網到分散好的懸濁液裡面提拉一下，就應該能保證有足夠的粒子掛上。然後用紅外燈烘烤一下>>>

E. 膠原蛋白的提取分離

由於膠原是細胞外間質成分，在體內以不溶性大分子結構存在，並與蛋白多糖、糖蛋白等結合在一起，因此膠原的制備包括材料的選擇、預處理、酸鹼酶鹽水法提取、不同類型膠原的分離和純化。 除膠原蛋白外，動物骨中還含有油脂、多種礦物質和其他雜質，因此在被用於提取膠原蛋白之前必須進行預處理。先剔除動物骨上殘留的肉質和肌腱等雜物，粉碎後用正丁醇或正己烷萃取出骨油。最後除去骨中無機物以提高膠原蛋白的得率。除去骨中的礦物質可用稀酸或EDTA溶液。有人用原料用5倍質量的1.0moL/LHCL脫鈣處理2d，用正乙烷脫脂後再用胃蛋白酶酶解，在加酶量150U/g，pH值1.7，37℃條件下處理120min，然後在固液比1∶6的情況下抽提5h，在此條件下，提取率可達18%；還有人用EDTA溶液（pH7.4）浸泡骨料5d，可有效脫去骨料中的羥基磷灰石。
膠原蛋白的提取一般有三種方法：一是高壓輔助的物理方法；二是用溶劑預處理結合低溫或熱水抽提的化學方法，根據溶劑的不同，可分為熱水浸提法、酸法、鹼法、鹽法；三是用酶的生物化學法。一般來說，高壓輔助和熱水抽提針對明膠的提取，而低溫抽提和酶法針對膠原的提取，但其基本原理都是根據膠原蛋白的特性改變蛋白質所在的外界環境，把膠原蛋白從其他蛋白質中分離出來。
在實際提取過程中，不同提取方法之間往往相互結合，可以得到較好的提取效果。採用超高壓處理系統對原料給予高壓處理一段時間，使其組織結構和膠原蛋白的三股螺旋結構發生鬆弛、變性，便於分離提取。 酸法提取是利用一定濃度的酸溶液在一定的條件下提取膠原蛋白，主要採用低離子濃度酸性條件破壞分子間鹽鍵和希夫鹼，而引起纖維膨脹、溶解，採用酸法提取的膠原蛋白通常成為酸溶性膠原蛋白。酸溶解法可將沒有交聯的膠原分子溶解出來，也可溶解含有醛胺類交聯鍵的膠原纖維，然後釋放到溶劑中。酸法是提取膠原蛋白比較常用和有效的方法，用低溫酸法提取的膠原最大程度的保持了其三螺旋結構，適用於醫用生物材料及原料的制備。通常的做法是將適當濃度的酸液按一定料液比加入到經過預處理的骨粉中，於0～25℃攪拌提取一定時間。在採用酸法進行膠原蛋白的提取時，注意提取溫度不宜過高，以免膠原蛋白的生物活性發生破壞。取樣經前處理後，勻漿在低溫下用酸浸提，離心即可得酸溶性膠原蛋白（acid-soluble collagen，ASC）。作為溶劑使用的酸，主要有鹽酸、磷酸、甲酸、乙酸、蘋果酸、檸檬酸等，但大多數研究集中於乙酸抽提，像Maria Sadowska等用0.5mol/L檸檬酸在室溫下提取骨膠原蛋白，其提取率略低於乙酸提取。檸檬酸因不產生顏色和異味得以廣泛使用於食品工業的膠原蛋白的提取。
酸法處理時，反應強烈，水解徹底，多生成氨基酸混合物，而且使用酸提取時，根據酸濃度、水解溫度、水解時間等條件的不同，可以得到分子量不均的膠原水解物。但是在即使中等濃度酸徹底水解過程中色氨酸也會全部被破壞，絲氨酸和酪氨酸也會部分被破壞，且設備腐蝕嚴重。因此，酸法溶出生物醫用膠原要准確控制酸度、溫度、時間等影響因素。由於各種不足，酸法很少單獨使用，一般和酶法配合。比如以豬皮為原料，在檸檬酸(pH8.6)和胃蛋白酶協同下提取膠原蛋白。在處理後的豬皮中加0.05moL/L含有胃蛋白酶的檸檬酸溶液（pH2.5-3）處理一段時間，然後再用NaCL鹽析，最後提取率為12.35%，提取物保持了完整三股螺旋結構的I型膠原蛋白。還有人以雛雞胸軟骨為原材料，在0.5moL/L醋酸條件下經胃蛋白酶多次消化，在4℃，20000r條件下離心20min，最後應用DEAE-Sephadex A-50進行離子交換層析，之後透析，再用NaCL鹽析，最後得到純化的膠原蛋白Ⅱ型。 鹼法提取即利用一定濃度的鹼在一定的外界條件下提取膠原蛋白，鹼處理法中常用的處理劑為石灰、氫氧化鈉、碳酸鈉等，用氫氧化鈉浸提時效果較好。一般的是把樣品勻漿後，用鹼溶液多次溶脹後，再離心提取。但由於易引起蛋白質變性，如膠原肽鍵水解，含羥基、疏基的氨基酸全部被破壞；所得產物等電點pH值較低，天冬酞胺和谷氨酞胺分別轉變為天冬氨酸和谷氨酸，得到的水解產物分子量較在酸性溶液中比低等問題，若比較嚴重的話，還會產生 D、L-型氨基酸消旋混合物，若D型氨基酸含量高過L 型氨基酸，則會抑制L-型氨基酸的吸收，有些D型氨基酸有毒，甚至有致癌、致畸和致突變的作用。而且鹼法提取的含量較低，用氫氧化鈉從魷魚皮中提取鹼溶性膠原蛋白，其得率只有3%（以濕基計）。所以，若想提取結構完整、使用安全的膠原蛋白，很少採用此方法。有關單獨採用鹼法提取膠原蛋白的報道不多，一般是鹼法提取和酸法提法結合使用。比如在4℃條件下，魚骨用0.1moL/L的NaOH浸泡6h，再用2.5%NaCl浸泡6h去除雜蛋白，用10%的異丙醇溶液去除脂肪，0.1moL/L的檸檬酸浸泡3d，最後得到無色無味的膠原蛋白，提取率為11.87%。
注意，無論酸法或鹼法，均可有效地提取膠原蛋白，有人分別採用醋酸- 鹽酸的混合酸液（pH3.0）和NaOH溶液（pH12.0）提取骨膠原蛋白，提取率基本相當。但是，這兩種方法提取膠原蛋白不僅容易影響膠原蛋白的生物活性，而且提取後產生的酸性或鹼性廢液必須進行適當處理，以避免對環境造成污染。 酶法提取是指可溶性膠原和酸溶性膠原被提取後，需用一些蛋白酶，如膠原酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰凝乳蛋白酶等水解，得到不同的酶促溶性膠原蛋白。所使用的蛋白酶主要分3種：動物蛋白酶（如胰蛋白酶，胃蛋白酶），植物蛋白酶（如木瓜蛋白酶，菠蘿蛋白酶），微生物蛋白酶（如鹼性蛋白酶，中性蛋白酶）。在對酶法水解膠原蛋白的研究中，以鹼性蛋白酶應用最多。
將膠原進行限制性降解，即將末端肽切割下來，由於膠原肽鏈間的共價鍵都是通過分子末端肽里的賴氨酸或羥賴氨酸的相互作用形成的，末端肽被切下後，含三螺旋結構的主體部分可溶於稀有機酸而被提取出來。用酶處理，可以水解掉膠原纖維蛋白的末端肽，提高膠原蛋白的產率；而且還不會破壞膠原蛋白的三股螺旋結構，保持其特性。影響酶提取的因素有很多，如酶濃度、酶與底物的比例、酶解時間、酶解溫度、pH值以及料液比等。在實際操作中，大多數採用酶復合法提取膠原蛋白，較多的是使用胃蛋白酶提取，有機酸多為乙酸。
酶解膠原蛋白的工藝主要分為單酶水解法和多酶水解法。多酶水解法又分為混合酶水解法（比如牛胰蛋白酶，鏈黴菌蛋白酶，芽孢桿菌蛋白酶混合）和分步酶水解法，酶法提取皮膠原具體實驗工藝及條件的選取通常應考慮要開發的產品對分子量的要求，要得到分子量較小的膠原多肽一般採用多酶水解法。影響酶解效果的因素主要有：酶的種類、加酶量、酶解溫度、酶解時間、pH值及料水比。採用酶法提取骨料中的膠原蛋白，既能有效縮短提取時間，又能獲得具有良好生物活性的膠原蛋白，而且對環境的污染也較小。膠原蛋白不易被普通蛋白酶水解，但能被動物膠原酶斷裂，斷裂的碎片自動變性後可被普通蛋白酶水解。胃蛋白酶水解膠原蛋白的適宜條件為pH 1.65～1.70、溫度37℃。
有人以豬骨為原料，用蛋白酶的酶解反應代替傳統制膠工藝，對骨膠原的酶解反應與酶法制膠工藝進行了試驗研究。結果表明：以胃蛋白酶對骨膠原的提取率最高（46.14%），其次是胰蛋白酶（43.42%），接下來是中性蛋白酶（30.14%），最後是鹼性蛋白酶（21.15%）。並且通過單因素和正交試驗對胃蛋白酶酶解反應中各主要影響因素進行了優化。試驗結果表明，胃蛋白酶提取的最優條件是，胃蛋白酶的濃度是1%，在pH2.0的條件下酶解48h，然後在濃度為10%（w/v）的NaCL溶液中鹽析24h，最後骨膠原的回收率為64.77%，骨膠原的提取率為49.75%。還有人用胃蛋白酶提取豬皮膠原蛋白，分別在水解0、2、6、10、14、18、22、26h時對四種不同胃蛋白酶用量（分別為1%、2%、2.5%、3%）的試樣取樣檢測，採用一階HILL方程模擬胃蛋白酶提取豬皮膠原蛋白的進程以及胃蛋白酶水解速率的衰減過程，最後得出2%的胃蛋白酶用量和6-7h的水解時間提取率最大。還有人用以新鮮豬皮為原料，在50-52℃的條件下用胰酶進行水解，在酶用量為 5000：1～10000：1，pH值為9，反應2－3h，原料：水為1：2的條件下酶解。結果表明：總蛋白質的提取率≥80%。
採用酶法提取膠原蛋白時，必須嚴格控制提取條件。首先，酶作用時間必須適當。如果時間過短，膠原蛋白就不能充分釋放到提取液中，影響提取率；如果酶作用時間過長，膠原蛋白會水解過度，產生過多的苦味小分子低聚肽，不僅會增加分離純化的難度，也會影響膠原蛋白的功能特性和生物活性。其次，酶解溫度要適宜。溫度過低，酶的作用效果不明顯；溫度過高會引起酶的失活和膠原蛋白的變性。據報道，當介質pH略低於中性時，膠原蛋白的變性溫度為40～41℃，當介質pH為酸性時，膠原蛋白的變性溫度為38～39℃，而且魚皮膠原蛋白的變性溫度要比豬皮膠原蛋白的變性溫度低7～12℃。所以，如果要使提取的膠原蛋白具有良好的生物活性，在提取過程中應使提取溫度低於變性溫度。第三，需選用適當的酶。一般從陸生哺乳動物組織中提取膠原蛋白時，採用胃蛋白酶在其最適作用溫度下進行提取是合理的，但對於魚類等水生動物，由於其膠原蛋白的變性溫度比陸生哺乳動物低，因此許多蛋白酶便不適用，如果在這些酶的最適作用溫度下提取可能會破壞膠原蛋白的某些功能特性和生物活性。採用酶法提取膠原蛋白及其多肽的研究主要是從動物皮及其加工副產物中，應用酶法從動物骨中提取膠原蛋白及其多肽報道較少。 指使膠原分子內部和分子間通過共價健結合提高膠原纖維的張力和穩定性的方法。該法又分為物理方法、化學方法和低溫等離子體法，生物學方法；其中物理方法、化學方法是最常用的交聯改性方法，生物學方法改性膠原蛋白主要在研究有關動物老化的生命現象中涉及，在研製膠原基生物醫學材料中少見報道。
物理方法
通過物理手段對膠原蛋白改性有紫外線照射、重度脫水、λ射線照射和熱交聯等方法。膠原溶液如被紫外線等照射，將在分子間產生交聯，粘度增加，生成凝膠。常用的紫外線交聯膠原膜的方法是將膠原膜放在鋁箔上，距離254 nm紫外燈20 cm高度，照射1～5 h。對紫外線照射的膠原膜進行力學性能和膠原酶試驗表明：交聯膠原膜的萎縮溫度Ts和抗膠原酶解的能力均顯著高於未交聯膠原膜。
重度脫水也是膠原蛋白物理改性中常使用的方法，該法是通過脫水導致膠原分子間交聯，從而增加變性溫度，改善膠原的性能。改性後膠原膜生物相容性提高，降低了水溶性，影響了膜與成骨細胞的生物相容性。物理方法改性原蛋白的優點是可避免外源性有毒化學物質進入膠原內，缺點是膠原膜交聯度低，且難以獲得均勻一致的交聯。
化學方法
化學方法比物理方法改性交聯度高，且能獲得均勻一致的交聯，對調節、控制膠原的各性質均有效。已廣泛應用於各種化學試劑交聯膠原，以提高其交聯度、力學性能及生物相容性。化學改性法具體又可分為使用化學試劑交聯、側鏈的修飾、生理活性物的固定化三種方法。
化學試劑交聯法中常用的化學交聯劑有戊二醛、己異二氰酸酯、碳化二亞胺、疊氮二苯基磷等，其中戊二醛是應用最廣泛的試劑，大量實驗證明：戊二醛能提供有效交聯，但有細胞毒性，且其用量難以控制。另外，隨著交聯度的增加，吸水能力和膨脹度卻會降低。醯基疊氮化物、聚環氧化物或京尼平交聯等，不會引入明顯的毒性，且可獲得理想的交聯效果。所見報道中，多使用單一交聯劑對膠原蛋白交聯改性，但也有使用混合交聯劑的，如為了解決人工心臟瓣膜晚期鈣化問題，篩選出環氧丙烷化學改性戊二醛處理生物瓣的方法，可明顯減低瓣膜組織膠原蛋白末端游離羧基含量。動物實驗表明，經改性後的瓣膜組織能保持較好的組織穩定性和機械抗張強度、免疫原性測試為陰性，符合臨床應用。
側鏈修飾就是對膠原分子側鏈的氨基和羧基進行化學修飾，改善電荷分布，使膠原獲得新的特性，例如將膠原氨基丁二醯化，可變成負電荷豐富的膠原。與未修飾膠原蛋白相比血小板粘附能，血纖維蛋白形成能都弱，有抗栓性；然而如將膠原羧基甲基化獲得的正電荷豐富的膠原，生理條件下血小板粘附能、活化能都高。與交聯改性相比，在生物材料領域，利用側鏈修飾對膠原改性所做的工作還較少。
化學方法雖然可獲得均勻一致的交聯，但存在著引入外源有毒試劑，殘留試劑難清除等缺點。一些報道表明，低溫等離子體技術改性膠原或膠原復合膜可使材料表面引入不同基團，改變材料表面化學組分和結構，從而改變材料的特性，如使之更具有細胞識別位，提高表面能，改善表面極性等。 膠原單獨使用，物理機械性能差（這幾乎是天然材料共有的弱點），性能單一，且因有親水性強，在體內易被膠原酶降解等不可避免的弱點限制了它的應用。但如將膠原與其它物理、化學性質不同的合成或天然高分子共混，組成一種多相固體材料，在性能上膠原與其它高分子互相補充，膠原基「復合材料」的概念由此產生。
已見報道的與膠原共混的合成高分子有不可生物降解的聚甲基烯酸酯及丁烯酸酯、聚氨酯、聚醯胺和可生物降解的聚乙烯醇、聚乳酸、聚谷氨酸、聚乙醇酸等，20世紀80～90年代初最有代表性的是聚甲基丙烯酸羥乙酯（PHEMA）和聚乙烯醇與膠原共混，其報道集中於復合方法、復合機理、理化及生物學性能、材料表面和整體結構、表面修飾的方法和機理以及水凝膠的溶脹擴散等，尤其是水凝膠制備、作軟組織替代、葯物緩釋等。後來利用可生物降解的聚乳酸、聚乙醇酸、聚酸酐、聚谷氨酸、聚亞乙基四乙酸等與膠原共混改性制備可吸收外科縫線、組織工程支架材料（如組織引導再生材料）的相關研究相對增多。不過合成高分子與膠原蛋白共混復合一些問題，如尼龍等不降解高分子材料不能進行生理代謝，與膠原蛋白復合後只能用做皮膚的外層敷料不能永久代替皮膚，而聚谷氨酸等可生物降解材料，如果相對分子質量小則強度不夠，相對分子質量大難溶於水，溶解時還出現降解，影響材料的機械強度。
天然高分子材料中最具代表性的是天然蛋白質和天然多糖，多糖主要有軟骨素、HA（透明質酸）、殼聚糖、肝素等，多糖復合材料比較集中於可吸收性外科縫線、葯物釋放的載體、皮膚替代物、透析膜、止血劑、醫用引導組織再生材料、骨替代材料、組織培養系統的支架。

F. 菜籽油脫色用什麼機械

需要用精煉油設備，菜籽油精煉設備工藝流程：

1.預榨菜油精煉二級食用回油工藝流程：毛油→答過濾→水化脫磷→真空乾燥→成品油。
2.浸出菜籽油精煉二級食用油工藝流程：浸出菜油→水化(或鹼煉)→脫溶→成品油。
3.預榨菜油精煉一級食用油工藝流程：毛油過濾→鹼煉→水洗→脫色→脫臭→成品油。
4.浸出菜籽油精煉成精製菜籽油即色拉油工藝流程為：浸出毛油→水化→鹼煉→水洗→脫色→脫臭→過濾→成品油。

G. 丙烯醯胺水凝膠的備制

不一定是丙烯醯胺,也可以是丙烯醯胺的衍生物.如N-異丙基丙烯醯胺(NIPA).方法:量取一定量的交聯劑(bis),放入20mm試管中,加入一定量的水,通氮氣10分鍾.用等離子體引發設備引發NIPA幾分鍾,然後迅速將NIPA到入裝交聯系計的試管中,嘿嘿,然後就成了,在30度水中聚合24小時.實在太多了,沒法說的很詳細呵呵.

H. 液相溶劑是什麼

與傳統的水凝膠相比，由聚合物網路在離子液體（ionic liquid, IL）中溶脹而形成的離子凝膠（ionogel）具有高熱穩定性、高離子電導率、電化學穩定性和非揮發性等優點，有望取代水凝膠應用於驅動器、感測器、可穿戴電子設備和儲能設備等領域。然而，大多數離子凝膠的機械性能較差，往往表現出低斷裂強度（<1 MPa）、低韌性（~1000 J m -2）和低模量（<0.1 MPa，遠低於高韌性水凝膠（斷裂強度~7 MPa，模量~210 MPa和韌性~40000 J m -2）。
為了解決上述問題，西安交通大學胡建教授課題組聯合北卡羅來納州立大學Michael D. Dickey教授團隊報道了一種簡單的一步法，通過在離子液體中無規共聚兩種具有不同溶解度的單體，原位產生相分離的彈性和剛性域，從而獲得了超堅韌和可拉伸的P(AAm-co-AA)離子凝膠。研究發現，丙烯醯胺和丙烯酸單體在 1-乙基-3-甲基咪唑乙基硫酸鹽（EMIES）中的無規共聚，可以產生宏觀上均相的共價網路，並具有原位相分離域。其中，富含聚合物的剛性相通過在聚合物鏈之間形成氫鍵來增韌離子凝膠，而富含溶劑的彈性相能夠保持機械完整以實現大的應變。所獲得的離子凝膠表現出多項創紀錄的機械性能：超高斷裂強度（12.6 MPa）、斷裂能（~24 kJ m-2）和楊氏模量（46.5 MPa）。同時，離子凝膠還表現出高度可拉伸性（~600% 應變），並具有良好的自恢復性和出色的形狀記憶特性。

此外，這種一步法還適用於其他單體和離子液體，該項研究為以簡單的方式從普通單體中獲得堅韌的凝膠提供了一種實用的方法。相關工作以題為「Tough and stretchable ionogels by in situ phase separation」，發表在《Nature Materials》上。
原位相分離實現超堅韌和可拉伸的離子凝膠
眾所皆知，在高度溶劑化的凝膠網路中，很少形成氫鍵，因為溶劑會分離聚合物鏈，從而產生柔軟且可拉伸的凝膠。相反，低溶劑化的網路，雖然硬度較高，但是往往表現出脆性。為了獲得兼具強度和韌性的離子凝膠，研究人員計劃通過形成由難溶性和高可溶性聚合物成分組成的無規共聚物來解決這個問題，從而在同一網路中形成溶劑化程度低的相（氫鍵合，剛性）和高度溶劑化的相（離子鍵，彈性），協同增韌離子凝膠。簡單來說，即通過一步法無規共聚在離子凝膠中同時產生兩個負責拉伸性和剛度的不同域，從而產生超堅韌和可拉伸的離子凝膠。
在該工作中，研究人員使用離子液體 1-乙基-3-甲基咪唑乙基硫酸鹽 (EMIES)作為離子液體溶劑，聚丙烯酸 (PAA) 作為高溶解性聚合物，聚丙烯醯胺 (PAAm) 作為難溶性聚合物。通過將丙烯醯胺和丙烯酸單體加入EMIES離子液體中，然後加入交聯劑和光引發劑，在紫外光的誘導下共聚，從而獲得了共聚物離子凝膠P(AAm-co-AA)（圖 1）。同時，為了對比，研究人員還制備了單一聚合物離子凝膠（PAA ionogel 和 PAAm ionogel）。
圖 1：三種離子凝膠的網路結構示意圖。
研究發現，單一聚合物 PAA、PAAm 離子凝膠和共聚物離子凝膠在光學和機械性能方面表現出明顯的差異。在光學上，純 PAA (x = 0) 離子凝膠是透明的，純 PAAm (x = 1) 離子凝膠是不透明的，而P(AAm x-co-AA 1-x) 共聚物離子凝膠的透明度可以通過改變 x 來調節：在 x = 0.8125 時，在 550 nm 處的透射率從接近 0% 突然轉變為 ~90%（圖2a）。
圖2. 三種離子凝膠的光學圖片、機械演示和 SEM 圖像。
在機械性能方面， PAA ionogel 可拉伸，但仍然無法舉起 1 kg 的重量。PAAm 離子凝膠雖然非常堅硬但易碎。相比之下，共聚物離子凝膠表現出可拉伸性和剛度，能夠輕易舉起1公斤的重量（圖2b）。
1+1=10!共聚物離子凝膠的機械性能打破多項紀錄！
研究發現，在小應變 (≤10%) 下，共聚物離子凝膠的楊氏模量為46.5 ± 1.9 MPa，接近於純 PAAm 離子凝膠 (64.7 ± 0.5 MPa),遠遠超過純 PAA 離子凝膠（0.12 MPa）和共聚物水凝膠（0.17 MPa）的模量（圖 3c）。然而，與純 PAAm 離子凝膠不同，共聚物離子凝膠是可拉伸的（圖 3b）。在生長過程中，富含聚合物的相通過破壞氫鍵而變形以耗散能量，而富含溶劑的相分散載荷，使共聚物離子凝膠表現出創紀錄的斷裂強度12.6 ± 0.2 MPa ，是目前報道最強的離子凝膠！相比之下，純 PAA、PAAm 離子凝膠和共聚物水凝膠的斷裂強度不超過3.2 MPa。同時，與現有離子凝膠相比，共聚物離子凝膠還表現出高達~600%)的斷裂應變和創紀錄的斷裂能 (23348 ± 719 J m −2) ，遠超目前報道的最佳值（ 4700 J m −2）。
圖3. 共聚物離子凝膠的機械性能
此外，懸浮在剛性框架上的膜（厚度 = 0.5 mm）進一步證明了共聚物離子凝膠的顯著機械性能。當質量為64g的金屬球從 2 m 高度落下時，共聚物水凝膠膜並沒有破裂，反而球從共聚物離子凝膠膜上反彈。

純 PAA 離子凝膠保持溶劑化，形成柔軟且純彈性的網路，而不會耗散能量。 相反，純 PAAm 離子凝膠會發生相分離，形成硬而脆的網路。AA 和 AAm 在共聚物離子凝膠中的組合提供了兩全其美的效果， 富含聚合物的相通過氫鍵耗散能量，而交聯則保留了整個網路，從而賦予其非常高的剛度、韌性和可拉伸性。值得注意的是，盡管由大部分液體組成（~66 wt%），共聚物離子凝膠實現了約 24000 J m -2 的高斷裂能和 12.6 MPa 的超高斷裂強度，以及高達46.5 MPa的楊氏模量，優於大多數現有的堅韌凝膠、生物組織和天然橡膠。
兩種相域的不同玻璃化轉變溫度賦予共聚物離子凝膠多功能性
此外，超堅韌的共聚物離子凝膠還表現出良好的自恢復性、出色的自愈性和出色的形狀記憶性能（圖 4和視頻3）。
圖4. 共聚物離子凝膠的自我恢復、自我修復和形狀記憶特性。

共聚物離子凝膠的多功能行為與共聚物離子凝膠的獨特特性有關，它具有兩個玻璃化轉變溫度 (Tg)。富含溶劑的區域的 Tg1 為 -42.6 °C，而富含聚合物的區域的 Tg2 為 48.2 °C。高於 Tg2，離子凝膠變成橡膠狀，為聚合物鏈的彈性恢復提供驅動力。因此，在高於 Tg2 的溫度下可以觀察到形狀記憶行為和自愈特性。類似地，在機械變形後，可以通過調節溫度來恢復共聚物離子凝膠的形態。
此外，所報道的合成方法不僅限於上述材料，還可以應用於各種聚合物和離子液體的組合，以制備具有定製特性的離子凝膠，這表明其具有廣泛的適用性。
參考文獻：
1. Wang, M., Zhang, P., S hamsi, M. et al. Tough and stretchable ionogels by in situ phase separation. Nat. Mater. (2022). https://doi.org/10.1038/s41563-022-01195-4
2. Cha, G.D., Kim, DH. Toughness and elasticity from phase separation. Nat. Mater. (2022). https://doi.org/10.1038/s41563-022-01214-4
作者簡介
胡建，教授，博導。2006年畢業於浙江大學化工系獲得學士學位，2008年畢業於浙江大學化工系高分子化工專業獲得碩士學位，隨後獲得日本文部省獎學金，留學北海道大學生物系，並於2012年獲得博士學位。之後在北海道大學化學系從事了三年的博士後工作。2016年4月到西安交通大學航天航空學院全職工作，並入選學校的「青年拔尖人才支持計劃」A類（教授）。
目前的研究領域是智能材料、高分子復合材料、軟物質力學，研究興趣主要集中在軟物質材料的結構設計和性能分析，研究成果相繼發表在Nat. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Nano Letters、Macromolecules等期刊上。
Michael Dickey教授，現為北卡羅來納州立大學化學和生物分子工程教授。他於1999年喬治亞理工學院獲得化學工程學士學位，2003年和2006年分別獲得德州大學奧斯汀分校化學工程的碩士和博士學位。自2006開始，他在哈佛大學化學系進行為期三年的博士後工作，隨後進入北卡羅來納州立大學化學和生物分子工程學院進行工作。
Michael Dickey教授團隊主要研究工作涉及聚合物薄膜、微流體、軟材料、納米電子學、光伏以及微觀和納米加工的跨學科問題。工作主要是通過簡單、廉價和可擴展的方式來構建功能設備，包括可拉伸電子設備、高效太陽能電池、仿生系統、能量收集基板等。在Nat. Mater.、Nat. Commun.、Adv. Mater.等期刊發表論文360餘篇，被引次數高達19000餘次，H因子為65.
Michael Dickey教授獲得很多榮譽和表彰，其中包括ASEE Southeastern Section New Faculty Research Award （2013），University Faculty Scholar （2013），Outstanding Teacher Award - Member of the Academy of Outstanding Teachers at NC State University （2012），Sigma Xi Faculty Award （2011），National Science Foundation CAREER Award（2010）。
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來源：高分子科學前沿

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模具製作專利技術光碟

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19、膠石及用於製作工藝美術品模具的新型材料
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