[发明专利]一种异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶及其合成方法

权利要求书

1.一种异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶，其组分包括异丙基丙烯酰胺、水，其特征在于还包括氧化-还原引发体系的引发氧化剂、引发还原剂，还包括交联剂、低临界溶解温度调节剂，各组分的重量百分比为：异丙基丙烯酰胺8-15％、低临界溶解温度调节剂0-4％、引发还原剂0.02-0.05％、交联剂0.1-0.15％、引发氧化剂0.03-0.07％、水91.85-80.73％，引发氧化剂为过硫酸铵，引发还原剂采用偏重亚硫酸钠，低临界溶解温度调节剂为丙烯酰胺，异丙基丙烯酰胺与丙烯酰胺摩尔比为(100-70)∶(0-30)。

2.根据权利要求1所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶，其特征在于合成所用的水为双蒸去离子水。

3.根据权利要求1所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶，其特征在于交联剂为N，N’-亚甲基双丙烯酰胺。

4.一种异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，包括以下步骤：

(1).确定异丙基丙烯酰胺聚合物凝胶组分，各组分的重量百分比范围为：异丙基丙烯酰胺8-15％、低临界溶解温度(LCST)调节剂0-4％、引发还原剂0.02-0.05％、交联剂0.1-0.15％、引发氧化剂0.03-0.07％、水91.85-80.73％，低临界溶解温度调节剂为丙烯酰胺，引发氧化剂采用过硫酸铵，引发还原剂采用偏重亚硫酸钠；

(2).将异丙基丙烯酰胺单体溶于部分水，按单体与水质量比(0.1-0.15)∶1的比例溶解，在制成的异丙基丙烯酰胺单体的水溶液中添加丙烯酰胺；

(3).在步骤(2)的溶液中加入交联剂，搅拌溶解；

(4).引发氧化剂和引发还原剂各溶于部分水，按0.8-1.5％的浓度；

(5).异丙基丙烯酰胺单体水溶液与交联剂、引发还原剂的水溶液混匀于器皿中；

(6).用氮气置换器皿表面及周围的空气；

(7).将引发氧化剂水溶液加入到器皿中，混匀后用氮气置换器皿表面及周围的空气；

(8).密闭器皿反应3-24小时，温度控制在15℃-25℃，得凝胶产品。

5.根据权利要求4所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于异丙基丙烯酰胺与丙烯酰胺摩尔比为(100-70)∶(0-30)之间调节变化时，可对LCST的温度从32℃-70℃之间进行调节。

6.根据权利要求4所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于在步骤(2)中，可适当加热帮助异丙基丙烯酰胺单体的溶解，但温度不能超过40℃，且加热后需冷却到25℃以下才能继续后续的操作。

7.根据权利要求4所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于步骤(1)中合成所用的水为双蒸去离子水。

8.根据权利要求6所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于通过改变交联剂的含量，来改变凝胶的弹性。

9.根据权利要求4所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于交联剂可采用N，N’-亚甲基双丙烯酰胺。

10.根据权利要求4所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于步骤(8)中，密闭器皿反应是在通氮气的条件下使聚合反应隔离空气中的氧气，保证聚合的顺利进行和凝胶的质量。

11.根据权利要求10所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于用生活中常用的密封性比较好的塑料袋，将已混匀好各种原料的器皿放入袋内，用氮气置换袋内的空气，然后扎紧袋口，保持其内的纯氮气环境。

12.根据权利要求4所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于还有步骤(9)，将所得凝胶产品经过多次水洗，每次用双蒸去离子水浸泡表面数小时，然后倒掉水晾干数小时，以除去表面未完全反应的残留单体的毒害性。

13.根据权利要求12所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于还包括以下步骤：

(10).在步骤(9)凝胶水洗后，加入用蒸馏水配制的防腐剂溶液浸润凝胶表面。

14.根据权利要求13所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于所述的防腐剂可为卡松、甲醛或尼泊金酯系列。

15.根据权利要求14所述的异丙基丙烯酰胺聚合物水凝胶合成方法，其特征在于加入用蒸馏水配制的卡松溶液少量浸润凝胶表面，卡松溶液浓度为40-100ug/ml。