[发明专利]一种面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水凝胶制备技术领域，尤其涉及一种面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶及其制备方法。

背景技术

高分子水凝胶是一类可以把大量水分吸收进其内部三维空间网络结构的材料，由于吸水后柔软并有一定弹性，而这一特性和许多生物软组织类似，使得水凝胶在医学、制药、假体及隐形眼镜方面有着广泛潜在的应用。近年来，高分子水凝胶不仅被用作伤口敷料、药物传递介质，还被用作具有保湿、营养供应、美白等多种作用的水凝胶面膜。水凝胶面膜是以亲水性凝胶为面膜基质，再加入多种精华成分制成的具有某些护肤功效的产品。在以水凝胶为基底材质的面膜内注入胶原蛋白、透明质酸、熊果苷、烟酰胺等有效成分，可制成多种功能的面膜。由于内部是由三维空间网络结构组成的，水凝胶具有对精华素吸附量大，保水性好，美容成分不易流失的优点。且由于水凝胶吸水后会具有良好的弹性和一定的粘附性，因此水凝胶面膜还具有很好的皮肤贴合性。

目前市面上的水凝胶面膜均存在着韧性不够好以及机械强度不可大范围调节的问题，韧性不够会使水凝胶面膜在运输或者使用过程中容易破损，而机械强度不可调会影响水凝胶面膜的皮肤贴合性和使用舒适感，这大大限制了高分子水凝胶在面膜上的应用和推广。因此研制强度可调节的，高伸长率水凝胶是高分子水凝胶应用于面膜领域亟需解决的重大课题。

发明内容

本发明提出了一种面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶及其制备方法，以κ-卡拉胶和聚丙酰胺为基材，制得的水凝胶具有对精华素吸附量大、保水性好、贴合性好的优点，同时通过不同方式调节水凝胶的强度，且具有良好的断裂韧性，满足了不同的实际应用要求。

本发明提出的一种面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶，其原料按重量份包括：

优选地，其原料还包括氯化钾。

优选地，氯化钾的用量为κ-卡拉胶重量的13.5～100％。

本发明可以通过不同的方式来调节所述的面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶的强度：

第一种方式：通过调节κ-卡拉胶的用量调节水凝胶的强度，不同κ-卡拉胶含量制得面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶的应力-应变曲线如图1所示；

第二种方式：通过在原料中添加KCl，并控制KCl不同用量调节水凝胶强度，不同KCl含量制得面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶的应力-应变曲线如图2所示；

第三种方式：通过将制得的水凝胶用蒸馏水浸泡，调控水凝胶中的水含量调节水凝胶强度，不同水含量制得面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶的应力-应变曲线如图3所示。

通过三种方式，可以在大范围内对水凝胶的强度进行调节，获得不同断裂韧性和机械强度的面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶，以满足不同的使用需求。

优选地，面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶加去离子水溶胀后含水量为83.5～93.7％。

本发明中，含水量的测量方法为：首先称量溶胀后的面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶质量，记作m₁，再将样品放入100℃的烘箱中烘干至恒重，称量烘干后的面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶的质量，记作m₂，溶胀后的面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶的水含量为(m₁-m₂)/m₁。

优选地，交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。

优选地，引发剂为光引发剂Irgacure2959。

优选地，所述面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶的弹性模量为5.63～182.35kPa。

本发明提出的一种面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

S1、称取引发剂放入反应器中，加入高纯水溶解，加入丙烯酰胺单体搅拌至溶解，加入κ-卡拉胶搅拌均匀得到悬浮液；

S2、向悬浮液中通入惰性气体进行排气，并保持悬浮液在惰性气氛中，加热至90-100℃，加热过程中不停搅拌，待κ-卡拉胶充分溶解后迅速加入交联剂得到混合液，并将混合液继续在惰性气氛中保温搅拌，待交联剂分散均匀后停止搅拌，静置保温得到混合物料；

S3、将混合物料倒入模具中并用石英玻璃片进行赶气泡处理后将物料密封，物料冷却至室温得到预反应水凝胶，将预反应水凝胶在紫外条件下进行交联聚合反应得到面膜基质用高伸长率强度可调水凝胶。

本发明中高纯水经过除氧处理，具体操作为：将高纯水用真空泵抽气20分钟，再把导气管插入高纯水底部通氩气1小时。