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水凝胶作为典型的具有三维网状结构的软材料往往以亲水性的单体合成,赋予了水凝胶在水相中优秀的溶胀能力,同时,在不同的环境条件下,相对应性能的水凝胶更可以达到随环境条件改变而发生一定程度变化的能力。水凝胶因此具有非常大的应用前景。但是水凝胶在机械强度上的缺陷和过度依赖单体性能的特性限制了水凝胶的大范围应用。纳米复合水凝胶以纳米颗粒为物理交联位点,将水凝胶的聚合物链吸附,并且发生缠绕,利用晶格振动分散机械能,以获得机械强度的改观,同时,纳米颗粒还可以给水凝胶体系引入新的性能。石墨烯作为近些年非常受关注的二维纳米材料,也被应用于水凝胶的优化工作中。本文通过改良Hummers法制备了氧化石墨烯GO,并且将其应用于经典的双网络体系PAMPS/PAAm中,通过扫描电子显微镜SEM对纳米颗粒的分散进行观察,随后绘制压缩测试曲线评估纳米颗粒对GO在DN中的行为进行评估,结果发现,GO在PAMPS/PAAm体系中发生较为明显的团聚,无法做到有效地分散,其形成的团聚物吸附在聚合物表面,在DN受到压力时,从内部对水凝胶施加压力,导致机械强度下降,随着GO用量的增加,从C000 (PAMPS/PAAm DN)样品的2.33MPa下降至C010(10wt% GO)样品的1.28MPa。采用多种还原剂对GO-DN中的氧化石墨烯进行还原的实验证明,仅有水合肼能够对GO起到较为良好的还原作用的同时尽量保证水凝胶结构完整的情况,而经过还原的rGO-DN依然没有展现出优异的电子转移能力。为了将GO更好的分散在水凝胶中,对GO进行修饰,在表面引入C=C双键官能团,使得GO在表面活性剂SDS的帮助下以化学交联剂的形式存在于HEMA-co-AAm水凝胶网络中,结果证明GOM能够有效地提高HEMA-co-AAm的机械强度,而SDS有利于水凝胶的含水率的提升。在单一的弱电解质单体HEMA中,水凝胶含水率很低,且受压时易于失水。为了进一步提高HEMA-co-AAm体系水凝胶的机械强度,引入DCC-DMAP体系催化GO的酰化,通过降低反应物损失进一步提高了GO上的双键负载量,根据XPS图像可以证明催化体系的有效性。为了分散NGOM,采用油酸钠SO作为表面活性剂,实现了纳米级别的稳定分散,在保证高含水率的同时使得HSG系列水凝胶获得2MPa的压缩强度,以单网络水凝胶的形式获得了双网络水凝胶PAMPS/PAAm的压缩强度(2.3MPa)。