[发明专利]一种具有pH响应的三维互穿网络水凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有pH响应的三维互穿网络水凝胶的制备方法，具体步骤如下：首先，将丙烯酸和丙烯腈溶于去离子水中，搅拌均匀，之后加入引发剂过硫酸钾、交联剂N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺、聚乙烯比咯烷酮，于60℃～75℃的恒温水浴条件下搅拌反应2h～5h；之后将反应后的溶液浸泡在去离子水中，除去未反应的单体和引发剂，即得到的三维互穿网络水凝胶。该方法以丙烯酸和丙烯腈为单体，合成具有pH响应的交联共聚物；通过聚乙烯比咯烷酮高分子链调控水凝胶的孔径大小，可以提高在pH为8～13之间的水凝胶的吸水性能。

技术领域

本发明属于水凝胶材料制备工艺技术领域，涉及一种具有pH响应的三维互穿网络水凝胶的制备方法。

背景技术

随着生物医药工程技术的发展，水凝胶材料受到了人们的重视和广泛关注，在许多领域具有广阔的应用前景，如医药卫生、生物医学工程、化妆品等领域。现有水凝胶均是通过交联共聚的方法制备得到的，而通过此方法制备出的材料，其吸水性较差，并且pH响应共聚水凝胶吸水性差，因而，制约了其在医药卫生、生物医学工程领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有pH响应的三维互穿网络水凝胶的制备方法，解决了具有pH响应的交联共聚水凝胶中存在吸水性能差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种具有pH响应的三维互穿网络水凝胶的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将丙烯酸和丙烯腈溶于去离子水中，搅拌均匀，之后加入引发剂过硫酸钾、交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙烯比咯烷酮，于60℃～75℃的恒温水浴条件下搅拌反应2h～5h；

步骤2，经步骤1后，将反应后的溶液浸泡在去离子水中，除去未反应的单体和引发剂，即得到具有pH响应的三维互穿网络水凝胶。

本发明的特点还在于，

步骤1中，丙烯酸和丙烯腈的质量比为7：3。

步骤1中，过硫酸钾的质量与丙烯酸和丙烯腈单体总质量之比0.01：10。

步骤1中，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量与丙烯酸和丙烯腈总质量之比0.01～0.02：10。

步骤1中，聚乙烯比咯烷酮的质量与丙烯酸和丙烯腈总质量之比为0.1～0.2：10；聚乙烯比咯烷酮的分子量为40000。

步骤2中，浸泡时间为70h～75h，浸泡温度为20℃～25℃。

本发明的有益效果是，以丙烯酸和丙烯腈为单体，合成具有pH响应的交联共聚物；通过聚乙烯比咯烷酮高分子链调控水凝胶的孔径大小，可以提高在pH为8～13之间的水凝胶的吸水性能。

附图说明

图1是本实施例中的三维互穿网络水凝胶的SEM图；

图2是对比例中的水凝胶的SEM图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种具有pH响应的三维互穿网络水凝胶的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将丙烯酸(AA)和丙烯腈(AN)溶于去离子水中，搅拌均匀，之后加入引发剂过硫酸钾(KPS)、交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(N,N-MBA)、聚乙烯比咯烷酮(PVP)，于60℃～75℃的恒温水浴条件下搅拌反应2h～5h；

其中，丙烯酸和丙烯腈的质量比为7：3；

过硫酸钾的质量与丙烯酸和丙烯腈单体总质量之比0.01：10；

N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量与丙烯酸和丙烯腈总质量之比0.01～0.02：10；