doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0281收稿日期：2022-01-02基金项目：火箭军工程大学科研基金（2021QN-B024）；陕西省自然科学基金面上项目（2022JM-341）通讯联系人：胡建，主要从事高分子软材料的合成、结构设计及多功能性能的研究，E-mail:hujian@mail.xjtu.edu.cn高分子材料科学与工程POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING第38卷第12期2022年12月Vol.38,No.12Dec.2022传统水凝胶的力学性能普遍不是十分理想，断裂应力通常小于1MPa、应变量低于100%、断裂韧性仅为10J/m2左右[1]，远远低于一些天然材料[2]，比如天然橡胶的断裂应力为18MPa、应变量为500%、断裂韧性为1000J/m2；软骨组织的断裂应力为0.8~25MPa、断裂韧性为1×104J/m2[3]。随着水凝胶在生物体组织替代物[4]、柔性电子[5]、结构材料[6]等领域的不断发展，高强韧水凝胶材料成为亟待研究的柔性材料[7]。然而，强度和韧性往往是不可同时兼备的、相互排斥的，即增加水凝胶的强度通常会牺牲其韧性。所以，制备具有综合力学性能的高强韧水凝胶材料仍然是一种挑战，设计出新型高强韧水凝胶仍是开拓创新应用领域、推动潜在应用迈向产业化的关键。一般情况下，高强韧水凝胶的拉伸强度应大于0.1MPa、断裂能应大于100J/m2[6]。近年来，高强韧水凝胶的相关研究受到极大关注，各类新型高强韧水凝胶更是不断出现。本文归纳了4种增强增韧设计策略，包括均匀网络理论、牺牲键理论、集中交联点理论、“硬-软相”结构理论以及各种理论对应的典型水凝胶类型；针对基于“硬-软相”结构理论设计高强韧水凝胶，归纳出利用外力取向诱发、溶剂置换诱发、温度诱发、离子扩散诱发等引发微相分离结构的制备方法。最后，总结出具有微相分离结构高强韧水凝胶的增强增韧机理，并给出了需要研究解决的关键科学问题及发展方向。1高强韧水凝胶的设计策略及典型水凝胶种类1.1均匀网络理论在传统水凝胶随机的聚合过程中，交联网络会出现一些结构缺陷，比如高分子链成环、链缠绕及链孤悬等[8]，这些缺陷导致了凝胶在高分子链长度、柔韧性、交联密度等微观结构的不均匀性。当承受外加作用力时，应力会沿着非均匀网络进行传递，并会快速集中于网络结构的缺陷处、较弱的交联点处或较短的高分子链处，最终使得裂纹迅速扩展。即使在较低外力作用下，水凝胶仍会发生断裂。http://pmse.scu.edu.cn具有微相分离结构水凝胶的增强增韧策略及制备方法的研究现状赵雪琦1，刘潇2，周战荣1，高旸1，沈晓芳1，胡建2(1.中国人民解放...
