[发明专利]一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法

权利要求书

1.一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，包括：

(1)将寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯OEGMA和2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯MEO₂MA混合，加入光引发剂，避光搅拌至引发剂完全溶解后，以波长为200-400nm的紫外光引发原位自由基聚合，得到Poly(OEGMA-co-MEO₂MA)，即POM；其中，OEGMA与MEO₂MA的质量比为1:1～1:9，光引发剂的质量占OEGMA和MEO₂MA单体总质量5-10‰；

(2)将蒸馏水加入到步骤(1)中得到的POM中，蒸馏水的加入量为POM的质量的4～10倍，然后加入聚乙二醇双丙烯酸酯PEGDA，搅拌至POM和PEGDA完全溶解，得到混合POM/PEGDA水溶液；其中，POM与PEGDA的质量比为10:3～2:3；

(3)在步骤(2)中制备得到的混合POM/PEGDA水溶液中加入粘土Laponite XLS，然后加入PEGDA质量5-10‰的光引发剂，避光搅拌至粘土和光引发剂完全溶解，静置，脱除气泡，得到纺丝原液；其中，粘土的质量占整个纺丝原液质量的3-10％；

(4)将步骤(3)中的得到的纺丝原液通过计量泵以2-10ml/h挤出速率通过纺丝喷头通入水浴，距离纺丝液出口5-8mm处设置波长200-400nm的紫外光点光源，光路方向与纺丝液挤出方向成60-90°角，光斑距离挤出纺丝液5mm-1cm，引发纺丝液中PEGDA发生自由基聚合反应，制备出具有半互穿semi-IPN结构的水凝胶初生纤维；

(5)以滚筒为卷绕装置，调整滚筒线速度，对步骤(4)中得到的初生纤维进行牵伸，得到具有UCST和LCST双重相转变温度的凝胶纤维，即具有双重温度响应的智能水凝胶纤维。

2.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌的时间为3h。

3.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中PEGDA的分子量为Mn＝500-1000g·mol^-1。

4.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中搅拌的时间为12h。

5.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中粘土Laponite XLS的组成为92.32wt％[Mg_5.34Li_0.66Si₈O₂₀(OH)₄]Na_0.66和7.68wt％ Na₄P₂O₇。

6.根据权利要求5所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述粘土Laponite XLS的规格为：直径为30nm，厚度为1nm。

7.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(3)中光引发剂为2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮IRGACURE 2959。

8.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌的时间为24h。

9.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中静置的时间为6h。

10.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中纺丝喷头出口直径为0.6mm-1.5mm，长径比为13-33，纺丝喷头浸于水浴液面以下0.5-2cm，纺丝液挤出方向与液面垂直。

11.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中滚筒的直径为5-10cm，线速度为200-800m/h。

12.根据权利要求1所述的一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中卷绕装置设在凝固浴液面外。