(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123271269.8 (22)申请日 2021.12.24 (73)专利权人 山东第一医科 大学 （山东省医学 科学院） 地址 271016 山 东省泰安市岱岳区长城路 619号山东第一医科大学 （山东省医学 科学院） 化学与制药工程学院 (72)发明人 王恬恬　孟繁笑　陈红余　李平　 (51)Int.Cl. G01N 1/28(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/08(2006.01) (54)实用新型名称 一种水凝胶制样测试辅助装置 (57)摘要 本实用新型发明了一种涉及水凝胶试样力 学测试实验的制样测试辅助装置， 包括一次性柱 状哑铃型模具、 辅助夹具； 一次性柱状哑铃型模 具为圆柱形一体化模具， 分为夹持段、 过渡 段、 标 距段； 其标距段两端分别带有环形可撕拉式开封 条， 且表面带有一个沿轴对称分布的纵向可撕拉 式开封条； 试样通过模具浇铸成型， 将成型后带 有可撕拉式开封条的标距段剥离， 得到凝胶试 样； 辅助夹 具分为上下弧形夹、 调节螺栓； 旋开调 节螺栓， 将 凝胶试样的夹持段放置在内表面带有 防滑橡胶垫的下弧形夹上， 旋紧调节螺栓， 即得 到带有水凝胶试样的测试辅助夹具； 本发明解决 了水凝胶测试在夹持部分易发生变形或断裂的 问题， 为凝胶拉伸试验提供了一种简便适用的测 试装置。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 217586545 U 2022.10.14 CN 217586545 U 1.一种水凝胶制样测试辅助装置， 其特征在于， 包括一次性柱状哑铃型模具、 辅助夹 具； 一次性柱状哑铃型模 具表面带有 可撕拉式开封条， 分为夹持段、 过渡段、 标距段； 模具夹 持段与辅助夹具相匹配， 试样夹持段通过调节螺栓固定在辅助夹具上， 将辅助夹具固定在 万能材料试验机上完成拉伸试验。 2.根据权利要求1所述的一种水凝胶制 样测试辅助装置， 其特征在于， 所述的一次性柱 状哑铃型模具一端开口， 以标距段为中心， 左右对称分布； 夹持段、 过渡段、 标距段长度之比 为2:1:6~2:2:5， 夹持段、 标距段直径之比为3:1~10:3， 过渡段采用弧形过渡， 弧度范围为 25°~40°。 3.根据权利要求1所述的一种水凝胶制 样测试辅助装置， 其特征在于， 所述的一次性柱 状哑铃型模具为标距段两端分别带有环形可撕拉式开封条， 且表面带有一个沿轴对称分布 的纵向可撕拉式开封条； 可撕拉式开封条为凹槽状， 两侧的切割深度与标距段壁厚之比为 0.9:1， 凹槽 宽度与标距段直径之比为1:3 5~1:30。 4.根据权利要求1所述的一种水凝胶制 样测试辅助装置， 其特征在于， 所述的辅助夹具 包括调节螺栓、 上下弧形夹， 弧形夹弧度与一次性哑铃型模具夹持段相匹配， 将凝胶试样通 过调节螺 栓固定在辅助夹具 上， 配合万能材料试验机完成测试。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217586545 U 2一种水凝胶制样测试辅助装 置 技术领域 [0001]本发明属于高分子材料测试装备领域， 涉及水凝胶拉伸实验设备领域， 特别涉及 到一种水凝胶制样测试辅助装置 。 背景技术 [0002]近年来， 水凝胶的相关研究成为热门领域。 水凝胶是一类极为亲水的三维网络结 构凝胶， 它在水中迅速溶胀并在此溶胀状态可以保持大量体积的水而不溶解， 作为一种高 吸水高保水材料， 水凝胶被广泛用于医药、 生物、 工程等领域； 此外， 通过对水凝胶的理化性 质和生物学特性进行精确设计， 可以使水凝胶具有生物相容性、 生物粘附性、 生物降解性、 药物缓释性及可控的力学性能， 能够在体外高度模拟天然细胞基质的环境， 从而对细胞 的 生命活动和组织再生过程进行合理调控； 在水凝胶相关力学性能测试中， 由于水凝胶质地 柔软、 传统的试样夹具接触面积较小， 易造成局部应力集中， 导致水凝胶试样发生滑移或破 坏， 不能顺利进行相关的力学性能测试。 [0003]针对凝胶样品的力学性能测试问题， 文献中报道了诸多方法， 其中一种软组织拉 伸测试用夹具 （专利号： CN  207502287  U） ， 将水凝胶冰冻在特制夹具上， 解决了夹持过程凝 胶试样易变形 的问题， 但由于凝胶本身含有大量的水， 往往会导致中间拉伸部分出现局部 冰冻现象， 导致数据测量不准确； 另外一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持设备(专利号： CN   111487130  A)， 虽然能够解决水凝胶拉伸试样的夹持问题， 但是免夹持夹具使用过程比较 繁琐， 并且水凝胶拉伸件制备比较复杂； 还有一种 水凝胶拉伸试验的辅助夹具及其使用方 法(专利号： CN  109187173  A)， 该方法虽然很好地解决了夹持应力集中问题， 但只适合低强 度样品测试， 高强度水凝胶容易因端部变细造成摩擦力变小， 影响实验结果的准确性； 适用 的水凝胶模具和 测试辅助夹具在水凝胶材 料性能研究中起着非常重要的作用。 发明内容 [0004]为了克服水凝胶拉伸试验方法存在的不足， 本实用新型设计了一种水凝胶制样测 试辅助装置， 该装置结构、 组装、 测量更简便 。 [0005]为达到上述目的， 本实用新型采用的技 术方案是。 [0006]一种水凝胶制样测试辅助装置， 包括柱状哑铃型模具、 辅助夹具； 所述的一次性柱 状哑铃型模具表面带有可撕拉式开封条， 分为夹持段、 过渡段、 标距段； 一次性哑铃型模具 夹持段与辅助夹具相匹配， 将试样夹持段放置在辅助的弧形夹上， 通过旋紧调节螺栓将其 固定在辅助夹具 上， 再将辅助夹具固定在万能材 料试验机上完成拉伸试验。 [0007]所述的柱状 哑铃型模具一端开口， 以标距段为中心， 左右对称分布； 夹持段、 过渡 段、 标距段长度之比为2:1:6~2:2:5， 夹持段、 标距段直径之比为3:1~10:3， 过渡 段采用弧形 过渡， 弧度范围为25 °~40°。 [0008]所述的一次性柱状哑铃型模具为标距段两端分别带有环形可撕拉式开封条， 且表 面带有一个沿轴对称分布的纵向可撕拉式开封条； 可撕拉式开封条位于标距段的壁上， 呈说　明　书 1/3 页 3 CN 217586545 U 3