苏州科准测控有限公司欢迎您!
技术文章
首页 > 技术文章 > 如何测量水凝胶的力学性能——正确选择测试设备

如何测量水凝胶的力学性能——正确选择测试设备

 发布时间:2023-04-03 点击量:188

在当今世界,高分子材料的应用范围越来越广泛。其中,水凝胶作为一种具有良好生物相容性、物化性能、高吸水性、高保水性等特质的高分子材料,正逐渐成为组织工程、生物医药、软电子等行业的研究热点。特别是在生物医药材料方面,水凝胶的应用领域非常广泛,可以用作药物载体、组织粘合剂、伤口辅料等。本文科准测控小编将介绍水凝胶的定义、测试办法和测试流程,以期为读者提供更全面的了解和认识。

image.png 

什么叫水凝胶?

水凝胶是一种高分子材料,其分子结构具有三维网络结构,可以在水中形成一种胶体状态。它是由于其分子内部交联的特殊结构,使其具有高度的吸水性和保水性,能够吸收并保持大量的水分,形成一种柔软、弹性和透明的凝胶状物质。水凝胶通常由水溶性单体聚合而成,如丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺等,也可以通过化学反应或物理交联的方式制备。水凝胶的物理性质、化学性质和生物相容性都非常适合在生物医药、组织工程和软电子等领域中的应用。

一、测试办法

1、测试范围

水凝胶的力学性能一般以弹性模量来表征。

材料在弹性形变过程中,应力与应变之间的比例关系就是弹性模量,弹性模量是主要的力学表征参数,弹性模量越大,材料越不容易发生形变。目前测量水凝胶弹性模量的方法并不固定,主要有拉伸法、压缩法和压痕法等几类,可根据实际情况选择合适的试验方法。

2、测试办法

目前测量水凝胶弹性模量的方法并不固定,主要有拉伸法、压缩法和压痕法等几类,可根据实际情况选择合适的试验方法。

以拉伸法为例

3、测试仪器

1)万能试验机

电子万能试验机具有结构紧凑、简单易用等特点,可应用于拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等测力试验。

 

image.png 

2)大变形引伸计

image.png 

3)夹具

image.png 

二、测试流程

在规定的实验条件下,对水凝胶样品进行拉伸测试时,可以采用以下步骤:

1、准备水凝胶样品:将水凝胶样品切割成一定的尺寸,通常为长方形或圆形,然后使用干燥剂或真空干燥等方法除去样品中的水分。

2、设置实验条件:根据实验需要,设定实验温度、速度和湿度等实验条件。

3、安装样品:将样品安装在电子万能试验机的拉伸夹具上,保证样品处于拉伸状态,且夹具与样品之间的接触均匀。

4、进行拉伸测试:启动电子万能试验机,开始进行拉伸测试,对样品施加沿纵轴方向的静态拉伸负荷,直至样品被拉断。在此过程中,设备会自动生成样品形变的应力-应变曲线。

5、数据处理:根据应力-应变曲线,可以得到拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力以及拉伸弹性模量等数据。根据需要,可以进行进一步的数据处理和分析。

三、测试相关标准

以下是一些与水凝胶测试相关的标准:

ASTM F2512-20a:用于测量生物材料的弹性模量和屈服应力的标准测试方法。

ISO 527-2:2012:用于测量塑料材料拉伸性能的国际标准。

GB/T 1040.2-2006:塑料材料拉伸性能试验的国家标准。

GB/T 528-2009:通用热塑性塑料试验方法的国家标准,其中包括拉伸试验的方法。

GB/T 16491-2008:生物材料力学测试方法的国家标准,其中包括了水凝胶的拉伸测试方法。

以上就是小编对水凝胶力学性能检测办法的介绍,希望可以给你带来帮助!如果您还想了解更多关于水凝胶力学性能国标、测试试验报告、性能变化的示意图、压缩、断裂和剥离测试等问题,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,科准测控技术团队为您免费解答!


联系我们
咨询热线

15366215472

[关闭]