超拉伸高韧性环境响应聚合物-粘土纳米复合水凝胶

Laponite－高分子纳米复合水凝胶具有超拉伸性和高韧性，本研究将赋予其环境响应功能，成为有实用强度的凝胶型智能材料模型。本项目将从现代软物质凝聚态物理出发，构建在高分子或单体存在下Laponite悬浮体系的相互作用与聚集结构相图，认识荷电Laponite纳米粒子对单体聚合及大分子链交联的作用与调控方法。筛选能够在Laponite悬浮液中原位聚合的单体，使得Laponite粒子在其中成为多官能度的交联点，而交联点间分子链长、缠结少；经官能团交换反应，创造具有环境响应功能的超拉伸高韧性纳米复合水凝胶。还将以Laponite－高分子网络承受应力，与功能高分子网络拓扑互穿，获得能够协同响应的互穿网络，得到同时具有环境响应和超拉伸高韧性的纳米复合水凝胶。观测超拉伸高韧性纳米复合水凝胶在拉伸条件下的环境响应功能，建立半理论的Laponite－高分子纳米复合凝胶的构效关系，促进新型智能材料的发展。