Fracture of the Physically Cross-Linked First Network in Hybrid Double Network Hydrogels

编队网络 化学
作者
Qiang Chen,Lin Zhu,Lina Huang,Hong Chen,Kun Xu,Yin Tan,Pixin Wang,Jie Zheng
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:47 (6): 2140-2148 被引量:151
标识
DOI:10.1021/ma402542r
摘要

Fundamental understanding of the fracture process and toughening mechanisms of double network (DN) hydrogels is critical for rational design of the next generation of tough DN gels with desirable mechanical properties. However, current knowledge of DN gels from synthesis methods to toughening mechanisms mainly comes from chemically cross-linked DN gels. Little is known about hybrid physically chemically cross-linked DN gels. Herein, we synthesize tough DN hydrogels by combining two types of cross-linked polymer networks: a physically cross-linked first network of agar and a covalently cross-linked second network of polyacrylamide (PAM). The resulting Agar/PAM DN gels achieved high toughness of 500–1000 J/m 2 . More importantly, we reveal several differences and similarities between hybrid Agar/PAM DN gels and chemically linked PAMPS/PAM DN gels. First, different from the nearly velocity-independent mechanical properties in chemically linked DN gels, hybrid Agar/PAM DN gels show velocity-dependent fracture behaviors and toughness. Second, successive cyclic loading–unloading tests indicate the continuous fracture of the first agar network, instead of a phase transition from continuous to discontinuous in chemically linked DN gels. Third, Agar/PAM DN gels exhibit different yielding and necking behaviors from chemically linked DN gels, including much lower yielding stress/strain, no stable necking platform, and simultaneous necking. We thus propose a chain pulling-out model to interpret the continuous fracture process of the first agar network and associated energy dissipation mechanism for hybrid Agar/PAM DN gels. This work strives to provide a better fundamental understanding of structure–property relationship of DN gels, which help to develop new DN gels with desirable properties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
修语发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
晴天的晴完成签到,获得积分10
1秒前
zhaohu47发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
修语发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
在水一方的应助被端庄亦巧采纳,获得10
2秒前
zhangnaowaner发布了新的文献求助10
2秒前
kiyoda完成签到,获得积分10
2秒前
修语发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
修语发布了新的文献求助10
2秒前
修语发布了新的文献求助10
2秒前
修语发布了新的文献求助10
2秒前
华仔的应助被危机的映雁采纳,获得10
3秒前
修语发布了新的文献求助10
3秒前
单纯寒凝发布了新的文献求助10
3秒前
Tardigrade发布了新的文献求助10
4秒前
CipherSage的应助被汎影采纳,获得10
4秒前
4秒前
修语发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
修语发布了新的文献求助10
5秒前
修语发布了新的文献求助10
5秒前
修语发布了新的文献求助10
5秒前
修语发布了新的文献求助10
5秒前
修语发布了新的文献求助10
6秒前
修语发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
修语发布了新的文献求助10
6秒前
修语发布了新的文献求助10
6秒前
修语发布了新的文献求助10
6秒前
修语发布了新的文献求助10
6秒前
DB发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
坚强冰枫的应助被zone采纳,获得10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8081057
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497203
关于积分的说明 21399529
捐赠科研通 7649281
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401563
关于科研通互助平台的介绍 2530665
邀请新用户注册赠送积分活动 2440217