[发明专利]一种在玻璃表面高强附着水凝胶的方法

说明书

本发明公开了一种在玻璃表面高强附着水凝胶的方法，所述方法包括以下步骤：1)在玻璃表面上进行修饰，使玻璃表面上形成含有易聚合双键的基团；2)将紫外光引发剂均匀分散在修饰过的玻璃表面上；3)将水凝胶的单体溶液与分散了紫外光引发剂的修饰过的玻璃表面上的易聚合双键的基团接触，紫外光源照射使水凝胶的单体在紫外光引发剂的作用下与玻璃表面的易聚合双键的基团共聚，形成牢固附着于玻璃表面的水凝胶。本发明操作简单，附着强度高，可用于水凝胶的固定化处理。

技术领域

本发明属于水凝胶的固定化技术领域，具体地，本发明涉及一种在玻璃表面高强附着水凝胶的方法。

背景技术

水凝胶由于具有一些独特的物理和化学性质，生物医用材料领域得到了广泛的应用。但由于水凝胶极难附着在其他固体表面，这给它的应用带来了非常大的限制。近年来多种方法用来把水凝胶附着在材料的表面，其中一种方法是在多孔材料用物理缠绕的方法附着水凝胶，但这种方法对不易形成多孔表面的材料不能实现附着，同时当需要附着很薄的水凝胶涂层时，多孔会改变表面的形状，影响摩擦行为。比如在钛合金人造股骨头表面，制备多孔的钛合金虽然可行，但对其摩擦性能影响巨大。所以一种在光滑材料表面附着水凝胶的技术就特别重要。也有在材料表面接上双键后，再表面制备水凝胶使其附着在材料表面的，但他们都是把引发剂溶解或添加到制备水凝胶的单体和交联剂的水溶液中，这种方法不能有效地使表面的双键参与到水凝胶的结构当中，所以附着强度很小。本发明把引发剂直接涂布在接枝有双键的材料表面，使引发剂直接引发固定在材料表面的双键，这样可以大幅度提高表面双键参与到水凝胶三维网络结构的比率，提高附着强度。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在玻璃表面高强附着水凝胶的方法，该方法可以使水凝胶与玻璃表面牢固结合，并且即使水凝胶溶胀也不会脱落。本方法操作简单，附着强度高，可用于水凝胶的固定化处理。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种在玻璃表面高强附着水凝胶的方法，所述方法包括以下步骤：

1)在玻璃表面上进行修饰，使玻璃表面上形成含有易聚合双键的基团；

2)将紫外光引发剂均匀分散在修饰过的玻璃表面上；

3)将水凝胶的单体溶液与分散了紫外光引发剂的修饰过的玻璃表面上的易聚合双键的基团接触，紫外光源照射使水凝胶的单体在紫外光引发剂的作用下与玻璃表面的易聚合双键的基团共聚，形成牢固附着于玻璃表面的水凝胶。

优选地，在玻璃表面进行修饰所用的修饰试剂包括但不限于甲基丙烯酰氧丙基三甲(乙)氧基硅烷(KH-570)。

优选地，所述紫外光引发剂包括但不限于：苯乙酮类光引发剂和/或安息香类光引发剂。例如安息香二甲醚等。

优选地，所述水凝胶的单体种类包括但不限于甲基丙烯酸及其酯类和酰胺类、丙烯酸及其酯类和酰胺类。比如丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺等。

本发明中，在玻璃表面上进行修饰，使玻璃表面上形成含有易聚合双键的基团，其具体修饰处理方法包含以下步骤：

a)玻璃使用强酸-过氧化氢混合液室温浸泡1～24h，使其pH1，其过氧化氢浓度为2％～12％；

b)用去离子水清洗并擦干处理后的玻璃；

c)将清洗后的玻璃室温浸泡于甲基丙烯酰氧丙基三(甲)乙氧基硅烷的甲醇或乙醇溶液中24～72h，其中，按体积比计，甲基丙烯酰氧丙基三(甲)乙氧基硅烷的浓度为0.5～5％，溶液中另加水5％～10％；

d)玻璃取出，擦干待用。

优选地，所述强酸包括但不限于盐酸和/或硫酸。

本发明中，步骤2)中将紫外光引发剂均匀分散在修饰过的玻璃表面，其具体包含以下步骤：