Environmental Responsive Adhesion Behavior of Metal Ion Crosslinked Thermosensitive Double Network Hydrogel

doi:10.7503/cjcu20230192

Chem. J. Chinese Universities ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (8): 20230192.doi: 10.7503/cjcu20230192

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Environmental Responsive Adhesion Behavior of Metal Ion Crosslinked Thermosensitive Double Network Hydrogel

CHEN Shunlan¹, XU Danni¹, LI Xuefeng²^,³(), PENG Gege¹, HUANG Yiwan¹^,³, LONG Shijun¹^,³, ZHANG Gaowen¹^,³

^1.School of Materials and Chemical Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China
^2.Hubei Longzhong Laboratory，Xiangyang 441000，China
^3.Hubei Key Laboratory of Green Light Industry Materials，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China

Received:2023-04-18 Online:2023-08-10 Published:2023-06-08
Contact: LI Xuefeng E-mail:li_xf@hbut.edu.cn
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China(52073083);the Independent Innovation Projects of the Hubei Longzhong Laboratory, China(2022ZZ-16)

Abstract

Abstract:

A thermally responsive double-network hydrogel（TDN） with environmental response adhesion was prepared by the “one-pot method”， and it was found that TDN_87.5 hydrogel had the best shear bond strength（26.53 kPa）. Further introducing metal ion coordination crosslinking TDN_87.5 thermal hydrogels with multiple valence states， it was found that the tensile strength increased by more than 1 times（from 172.46 kPa of TDN_87.5 hydrogel to 373.72 kPa of TDN_87.5-Zr hydrogel）， and the corresponding shear bond strength increased by about 16 times（from 26.53 kPa to 447.29 kPa）. Furthermore， by adjusting the concentration， time and temperature of soaking Zr⁴⁺， a TDN_87.5-Zr_0.3@90 ℃ hydrogel with the best shear adhesion strength（552.62 kPa） was obtained， and the principle of regulating the adhesion behavior of TDN thermal hydrogel by multiple methods was discussed， which provided a new idea for the development of a new hydrogel with high strength， high interfacial adhesion performance and controllable shape deformation.

Key words: Heat-sensitive hydrogel, Metal ion coordination, Adhesion property, Environmental responsiveness

CLC Number:

O631

TrendMD:

CHEN Shunlan, XU Danni, LI Xuefeng, PENG Gege, HUANG Yiwan, LONG Shijun, ZHANG Gaowen. Environmental Responsive Adhesion Behavior of Metal Ion Crosslinked Thermosensitive Double Network Hydrogel[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2023, 44(8): 20230192.

Figures/Tables 11

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