Page 164 - 《精细化工》2023年第6期

·1314· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶在 2θ=22.6°和 34.5° 主要是发生了 OSA、CNCs 和明胶的热裂解以及 PAM
处的峰强度逐渐增强，但相比于 CNCs，其特征峰 的部分裂解 [24] ；第三阶段在 300~500 ℃范围内，该
的强度降低，说明 CNCs 能够较好地分散在聚合物 阶段主要是 PAM 发生了进一步的热裂解。
基质中，产生新的相互作用力。同时由于 CNCs 被 通过扫描电子显微镜和万能材料试验机对复合
聚合物 OSA 和 PAM 包覆在内导致其自身的特征衍 水凝胶的孔隙结构形貌和抗压强度进行了测试。
射峰强度减弱。 图 4 为复合水凝胶在经过冷冻干燥后呈现出的
图 3A 为 OSA/PAM-GT、OSA/CNCs/PAM-GT 孔隙结构形貌图；相关的孔隙率测试结果如表 3 所
复合水凝胶和 CNCs 的 TGA 曲线。从图 3A 可知，相 示。由图 4 和表 3 可知，通过互穿网络技术构筑的
比CNCs和OSA/PAM-GT复合水凝胶，OSA/CNCs/PAM- 复合水凝胶均呈现出规整的 3D 形貌和多孔结构。
GT 复合水凝胶具有更高的热稳定性能。这可能是因
为聚合物链与 CNCs 之间存在相互作用力 [13] 。并且
在 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶中，随着 CNCs
含量的增加，尽管复合水凝胶的失重率逐渐降低，
但是降低的幅度相对较小，说明 CNCs 作为增强剂
能够使复合水凝胶的热稳定性提高，但是在一定范
围内，复合水凝胶热稳定性并不会因为 CNCs 含量
的增加而出现大幅度的提高。图 3B 是 OSA/PAM-
GT、OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶和 CNCs 的
DTG 曲线。

图 4 OSA/1.0% CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的实物图（a、
b、c）；OSA/PAM-GT（d）、OSA/0.5% CNCs/PAM-GT
（e）、OSA/1.0% CNCs/PAM-GT（f）、OSA/1.5%
CNCs/PAM-GT（g）和 OSA/2.0% CNCs/PAM-GT
（h）复合水凝胶的 SEM 图
Fig. 4 Physical photographs of OSA/1.0% CNCs/PAM-GT
composite hydrogel (a, b, c); SEM images of
OSA/PAM-GT (d), OSA/0.5% CNCs/PAM-GT (e),
OSA/1.0% CNCs/PAM-GT (f), OSA/1.5% CNCs/PAM-
GT (g) and OSA/2.0% CNCs/PAM-GT (h) composite
hydrogels

表 3 不同 CNCs 含量的 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶
的孔隙率
Table 3 Porosity of OSA/CNCs/PAM-GT composite hydrogels
a—OSA/PAM-GT；b—OSA/0.5% CNCs/PAM-GT；c—OSA/1.0% with different CNCs dosage
CNCs/PAM-GT；d—OSA/1.5% CNCs/PAM-GT；e—OSA/2.0%
CNCs/PAM-GT；f—CNCs 复合水凝胶材料 孔隙率/%
图 3 复合水凝胶的 TGA 曲线（A）和 DTG 曲线（B） OSA/PAM-GT 88.4445
Fig. 3 TGA curves (A) and DTG curves (B) of the composite OSA/0.5% CNCs/PAM-GT 86.5506
hydrogels OSA/1.0% CNCs/PAM-GT 86.0443
OSA/1.5% CNCs/PAM-GT 85.4119
从图 3B 可以看出，所有材料的失重过程主要
OSA/2.0% CNCs/PAM-GT 84.6428
包括 3 个阶段：第一阶段的失重过程主要发生在
[5]
100 ℃左右，归因于材料物理吸附水的脱除 ；第二 复合水凝胶的孔结构与细胞增殖的生物学特性
阶段在 200~300 ℃范围，材料的质量下降速率最快， 密切相关，因为合适的孔径不仅可以支持细胞的生