【摘 要】
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本文针对现有聚乙烯醇/硼砂基水凝胶无法兼有强度与自愈性能,受损后功能缺失的问题,设计了一种硼酯键与氢键共同作用的自愈机制。采用“一步法”将2-甲基-2-丙烯酰胺丙磺酸钠单体和N,N-二甲基丙烯酰胺引入聚乙烯醇/硼砂交联网络中,利用硼砂和聚乙烯醇形成的动态交联以及2-甲基-2-丙烯酰胺丙磺酸钠和N,N-二甲基丙烯酰胺聚合物链之间大量的氢键解决了水凝胶机械性能和自愈性能的矛盾。制备得到的聚乙烯醇/聚（
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本文针对现有聚乙烯醇/硼砂基水凝胶无法兼有强度与自愈性能,受损后功能缺失的问题,设计了一种硼酯键与氢键共同作用的自愈机制。采用“一步法”将2-甲基-2-丙烯酰胺丙磺酸钠单体和N,N-二甲基丙烯酰胺引入聚乙烯醇/硼砂交联网络中,利用硼砂和聚乙烯醇形成的动态交联以及2-甲基-2-丙烯酰胺丙磺酸钠和N,N-二甲基丙烯酰胺聚合物链之间大量的氢键解决了水凝胶机械性能和自愈性能的矛盾。制备得到的聚乙烯醇/聚（2-甲基-2-丙烯酰胺丙磺酸钠-共聚-N,N-二甲基丙烯酰胺）（PVA-P（NaAMPS-DMAA））水凝胶,该水凝胶具有良好的导电性(1.912 S·m-1)和自愈合效率（85.77%）。该凝胶用作柔性传感器时具有良好的灵敏度,愈合后的水凝胶传感器依然保持着良好的传感功能。本文为设计多种自愈合机制共同作用的柔性水凝胶传感器提供了一种方法,能够保证水凝胶传感器的灵敏度并延长其使用寿命。此外,本文为解决水凝胶中强度与导电性兼容的问题,通过引入聚电解质网络,制备得到PVA-P（AMPS-DMAA）水凝胶,构筑了高度不对称网络的聚乙烯醇-聚（2-甲基-2-丙烯酰胺丙磺酸-共聚-N,N-二甲基丙烯酰胺）/聚丙烯酰胺（PVA-P（AMPS-DMAA）/PAM）)高强度双网络水凝胶。利用氯化钠的盐析作用同时提高双网络水凝胶的强度和导电性能。在氯化钠的作用下,PVA-P（AMPS-DMAA）/PAM双网络水凝胶的强度可达2.277±0.162MPa,断裂能量耗散提高至5.035±1.060 MJ/m~3,压缩应力达到18 MPa以上,电导率达0.865 S·m-1。该高强度、高韧性水凝胶同样作为应变传感器具有很高的灵敏度（GF=2.04）,可以应用于监测人体活动。
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