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Protective cleaning of Chinese paper artworks with strong hydrogels: An interfacial adhesion perspective 被引量:1
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作者 DU JingJing NIE ZhaoJun +3 位作者 YU Hui XU JianXiong XU LiJian CHEN Qiang 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第9期2681-2695,共15页
Up to now, it is always a delicate and challenging task to clean and protect Xuan paper ink painting. Xuan paper is composed of cellulose with a rough surface and easy to absorb dust, which leads to poor cleaning effe... Up to now, it is always a delicate and challenging task to clean and protect Xuan paper ink painting. Xuan paper is composed of cellulose with a rough surface and easy to absorb dust, which leads to poor cleaning effect and irreversible damage in traditional cleaning process. Hydrogel is one of the most effective tools to clean the artworks. However, in the practice of cleaning Xuan paper, most hydrogels cannot achieve fine cleaning result due to the interfacial adhesion issues. Herein, to protectively and effectively clean Xuan paper, using physical yet strong poly(vinyl alcohol)/poly(N-(2-hydroxyethyl) acrylamide)(PVA/PHEAA)hydrogel with suitable stiffness as the model, the interfacial adhesion between hydrogel and Xuan paper was systematically investigated, and various technologies were used to evaluate the cleaning effect. A critical interfacial adhesive energy(< 4 J/m^(2))is found to achieve the protective and effective cleaning purpose. To the best of our knowledge, this is the first report to estimate the adhesion of hydrogel on the cleaning of paper artwork, which will provide a new viewport in the conservation practice. 展开更多
关键词 strong hydrogel interfacial adhesion protective cleaning Xuan paper adhesion energy
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离子模板交联法调控聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶的可控变形行为 被引量:1
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作者 许丹妮 夏敏 +4 位作者 李学锋 陈顺兰 王慧 黄以万 龙世军 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期137-145,共9页
设计了一种通用的离子模板交联法制备了物理交联高强度聚乙烯醇/海藻酸钠(PVA/SA)水凝胶,并可能通过可控的方式实现PVA/SA水凝胶的三维空间变形。对同一块水凝胶选择性交联,利用PVA/SA和PVA/SA/Fe^(3+)水凝胶具有显著的溶胀性差异的特点... 设计了一种通用的离子模板交联法制备了物理交联高强度聚乙烯醇/海藻酸钠(PVA/SA)水凝胶,并可能通过可控的方式实现PVA/SA水凝胶的三维空间变形。对同一块水凝胶选择性交联,利用PVA/SA和PVA/SA/Fe^(3+)水凝胶具有显著的溶胀性差异的特点,通过两步法引导图案化水凝胶局部溶胀和整体弯曲,发生可控变形,得到特定的多样构型。同时,由于水凝胶网络中离子配位具有可逆性,此变形是可逆可重复的。进一步在3D打印中构建在平面梯度和厚度梯度具有各向异性的水凝胶,可实现螺旋、弯曲等可控变形。 展开更多
关键词 高强度水凝胶 离子模板交联法 可控变形 3D打印
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高强韧水凝胶的形变和破坏行为 被引量:2
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作者 何恺凝 黄思齐 +1 位作者 褚朝阳 崔昆朋 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期203-220,共18页
水凝胶是一种在水中溶胀的聚合物网络,与生物组织具有结构上的相似性。传统水凝胶中聚合物网络的不均匀性和高含水量使得水凝胶的力学性能较弱,远远低于高强韧的生物组织,限制了其作为结构材料在生物工程等领域的应用。近年来,科研人员... 水凝胶是一种在水中溶胀的聚合物网络,与生物组织具有结构上的相似性。传统水凝胶中聚合物网络的不均匀性和高含水量使得水凝胶的力学性能较弱,远远低于高强韧的生物组织,限制了其作为结构材料在生物工程等领域的应用。近年来,科研人员在提高水凝胶力学性能方面取得了很大进展,开发了很多高强韧水凝胶,如双网络(DN)水凝胶、动态键水凝胶、缠结远超交联的水凝胶和纤维复合凝胶材料等。本文首先简述了为增强水凝胶力学性能而不断进行的努力,随后介绍了水凝胶强度和韧性的关系,最后根据不同种类高强韧水凝胶的形变和破坏行为,分析其聚合物网络结构中的能量耗散机制,从而解释这些水凝胶高强韧的结构起源。 展开更多
关键词 高强韧水凝胶 能量耗散 形变 破坏行为 聚合物网络 力学性能
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东方1-1气田络合水水凝胶暂堵修井液技术研究与应用 被引量:6
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作者 李蔚萍 舒福昌 +8 位作者 向兴金 肖加敏 范远洪 田艺 周振宇 颜明 于东 贾辉 梁玉凯 《石油天然气学报》 CAS CSCD 2014年第3期142-146,10,共5页
通过对东方1-1气田待修井储层损害因素分析,该储层具有非均质性强、强水敏等特点,在修井过程中不仅要注重低渗防水锁损害、高渗防漏失损害,而且要防止水敏损害。针对以上储层保护要求,推荐以防水锁性(20.6mN/m)好、抑制性(防膨率99.5%)... 通过对东方1-1气田待修井储层损害因素分析,该储层具有非均质性强、强水敏等特点,在修井过程中不仅要注重低渗防水锁损害、高渗防漏失损害,而且要防止水敏损害。针对以上储层保护要求,推荐以防水锁性(20.6mN/m)好、抑制性(防膨率99.5%)强和储层保护性(渗透率恢复值96.5%)好的络合水作为基液,构建络合水水凝胶暂堵修井液;该修井液不仅具有较好的封堵性能,而且本身具有较好的返排能力,在储层改造破胶液的作用下,渗透率恢复值均大于98%,能满足修井增产的目的。该体系在DF1-1-B2h井修井作业中取得了成功的应用。 展开更多
关键词 东方1—1气田 修井液 强水敏 络合水 水凝胶 暂堵液
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聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/糊化淀粉复合水凝胶的制备和应用研究
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作者 卢云洁 唐慧婧 +4 位作者 李泽炜 周士浩 孙永峰 张建明 宗鲁 《化学研究》 CAS 2023年第5期391-397,共7页
水凝胶是一种由亲水聚合物三维网络结构和大量水组成的新型软物质材料,其优异的生物相容性、性能可调节性和环境适应性,使其在仿生智能材料、生物医学、柔性传感和能源管理等领域有着巨大的应用潜力。然而水凝胶内部存在大量水,具有较... 水凝胶是一种由亲水聚合物三维网络结构和大量水组成的新型软物质材料,其优异的生物相容性、性能可调节性和环境适应性,使其在仿生智能材料、生物医学、柔性传感和能源管理等领域有着巨大的应用潜力。然而水凝胶内部存在大量水,具有较低的力学性能,强度差、模量低,且表面湿滑,难以与基体形成有效粘附,这些都限制了水凝胶在软物质材料中的应用。在此,以糊化淀粉与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水凝胶复合,制备了一种强韧导电水凝胶。当淀粉的添加量为4%时,所得复合水凝胶的拉伸强度从0.11 MPa提高到0.27 MPa,模量从15 kPa提升到35 kPa,断裂韧性从51 kJ·m^(-2)提升到210 kJ·m^(-2),粘附性能提升幅度接近100%,且具有良好的导电传感能力(3.6 mS·cm^(-1)),在柔性传感领域具有较好的应用前景,这为用于柔性传感的软物质材料设计提供了思路。 展开更多
关键词 水凝胶 淀粉 强韧化 导电性 柔性传感
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适合东方1-1气田强水敏储层的修井液研究及性能评价 被引量:3
6
作者 于东 李蔚萍 +5 位作者 范远洪 周振宇 颜明 贾辉 梁玉凯 向兴金 《化学与生物工程》 CAS 2013年第12期63-66,共4页
东方1-1气田待修井储层具有非均质性强、强水敏等特点,在修井过程中不仅要注重低渗防水锁损害、高渗防漏失损害,而且要防止水敏损害。针对以上储层保护要求,推荐以防水锁性好(表面张力20.6mN·m-1)、抑制性强(防膨率99.5%)和储层保... 东方1-1气田待修井储层具有非均质性强、强水敏等特点,在修井过程中不仅要注重低渗防水锁损害、高渗防漏失损害,而且要防止水敏损害。针对以上储层保护要求,推荐以防水锁性好(表面张力20.6mN·m-1)、抑制性强(防膨率99.5%)和储层保护性好(渗透率恢复值96.5%)的络合水作为基液,构建适合东方1-1气田强水敏储层的修井液,该修井液具有较好的封堵性能和返排能力,在储层改造型破胶液的作用下,渗透率恢复值均大于98%,能达到修井增产的目的。 展开更多
关键词 东方1-1气田 强水敏 络合水 水凝胶 修井液
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高强抗冻聚乙烯醇有机水凝胶的制备及性能研究
7
作者 吕佳钰 叶长怀 《山东化工》 CAS 2022年第12期49-50,54,共3页
通过循环冷冻解冻和溶剂替换的方法制备了高强聚乙烯醇有机水凝胶。探究了有机溶剂中二甲基亚砜的含量对水凝胶力学性能和含水率的影响。另外,PVA有机水凝胶具有良好的抗冻性和保水性,PVA-DMS67%有机水凝胶的冰点被降低到-60℃以下,经... 通过循环冷冻解冻和溶剂替换的方法制备了高强聚乙烯醇有机水凝胶。探究了有机溶剂中二甲基亚砜的含量对水凝胶力学性能和含水率的影响。另外,PVA有机水凝胶具有良好的抗冻性和保水性,PVA-DMS67%有机水凝胶的冰点被降低到-60℃以下,经过室温下放置96 h后水分仍然能保持原来的90%。这种简单的制备方法为高强抗冻保湿的水凝胶的制备提供了新思路。 展开更多
关键词 高强水凝胶 抗冻 保湿
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基于壳聚糖物理网络的高强韧双网络水凝胶的构建、调控与应用 被引量:6
8
作者 杨艳宇 王星 吴德成 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-9,共9页
双网络水凝胶由两个具有相反物理性质的交联网络构成,硬而脆的第一网络在变形过程中断裂耗散能量,从而增韧凝胶.当第一网络为具有重建能力的物理网络时,双网络水凝胶表现出优异的抗软化和机械稳定性.目前双网络水凝胶第一物理网络类型... 双网络水凝胶由两个具有相反物理性质的交联网络构成,硬而脆的第一网络在变形过程中断裂耗散能量,从而增韧凝胶.当第一网络为具有重建能力的物理网络时,双网络水凝胶表现出优异的抗软化和机械稳定性.目前双网络水凝胶第一物理网络类型单一、结构和力学调控繁琐,因而其开发和应用受到限制.针对上述问题,作者发展了硬而脆的壳聚糖物理网络构建的新策略,壳聚糖的网络类型、结构和物理性质均能简便调控,然后将其作为第一网络成功地制备了多种高强韧且结构性能可灵活调控的双网络水凝胶,在抗冻敷料、生物医用、柔性电子和可穿戴设备等领域具有重要的应用价值.构建壳聚糖基双网络水凝胶的策略操作简单、普适通用,能够有力促进高强韧水凝胶的开发、功能化及应用. 展开更多
关键词 壳聚糖物理网络 高强韧水凝胶 结构和性能调控 耐冻性 柔性可穿戴设备
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高强度聚苯胺-聚丙烯酸/聚丙烯酰胺导电水凝胶的制备与性能 被引量:8
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作者 佘小红 杜娟 朱雯莉 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1223-1230,共8页
将导电聚合物引入到水凝胶网络中的导电高分子基导电水凝胶,因结合了水凝胶的三维网络结构、良好的生物相容性、优异的力学性能等和导电高分子良好电学性能等优点而被广泛研究,特别是以聚苯胺(PANI)为导电高分子的导电水凝胶。但PANI不... 将导电聚合物引入到水凝胶网络中的导电高分子基导电水凝胶,因结合了水凝胶的三维网络结构、良好的生物相容性、优异的力学性能等和导电高分子良好电学性能等优点而被广泛研究,特别是以聚苯胺(PANI)为导电高分子的导电水凝胶。但PANI不溶于水,因此很难制备PANI基导电水凝胶。本文以制备高强度PANI基导电水凝胶为目的,尝试将PANI接枝在亲水性聚合物聚丙烯酸(PAA)上,获得能在水中均匀分散的PANI-PAA导电复合物,再使其与丙烯酰胺(AM)聚合得到高强度的PANI-PAA/PAM导电水凝胶。通过力学性能及电化学性能测试,发现该导电水凝胶具有良好的力学性能和电化学性能。当以十二烷基硫酸钠(SDS)为分散剂时,其电导率可达4.63 S·m^(-1),可承受压缩应力1.33 MPa(压缩耗散能为85.50 kJ·m^(-3)),拉伸断裂伸长率达964%,相应的断裂强度为0.25 MPa;而以NaOH为分散剂时,凝胶的电导率可达4.19 S·m^(-1),可承受压缩应力1.13 MPa(压缩耗散能为73.45 kJ·m^(-3)),拉伸断裂伸长率达896%;相应的断裂强度为0.14 MPa。该研究为高强度聚苯胺基导电水凝胶的制备提供了思路。 展开更多
关键词 导电水凝胶 高强度水凝胶 聚苯胺 聚丙烯酸 导电复合物
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