[发明专利]一种基于小分子自组装的高强度水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种基于小分子自组装的高强度水凝胶，其特征在于，所述的基于小分子自组装的高强度水凝胶由以下质量份数物质构成：第一重网络的单体0.01—10%、金属阳离子0.01—5%，第二重网络的单体20—50%、引发剂0.1～3%、交联剂0—0.07%，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种基于小分子自组装的高强度水凝胶，其特征在于：所述的第一重网络的单体为胆酸钠。

3.根据权利要求1所述的一种基于小分子自组装的高强度水凝胶，其特征在于：所述的金属阳离子为锌离子，铜离子，钙离子，钪离子、钇离子、镧离子、铈离子、镨离子、钕离子、钷离子、钐离子、铕离子、钆离子、铽离子、镝、钬离子、铒离子、铥离子、镱离子、镥离子中的一种或任意两种以上组合，且当为两种及两种以上组合时，各原料间混合比例为任意比。

4.根据权利要求1所述的一种基于小分子自组装的高强度水凝胶，其特征在于：所述的第二重网络的单体为丙烯酰胺、N,N'-二甲基丙烯酰胺、N-(羟甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸月桂酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯中的一种或任意两种以上的组合，且当为两种及两种以上组合时，各原料间混合比例为为任意比。

5.根据权利要求1所述的一种基于小分子自组装的高强度水凝胶，其特征在于：所述的引发剂包括热引发剂和光引发剂两种，其中所述的热引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的任意一种，光引发剂为2,2-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-4'-（2-羟乙氧基）-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基苯丙酮、2-氧代戊二酸中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种基于小分子自组装的高强度水凝胶，其特征在于：所述的交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯中的任意一种。

7.一种基于小分子自组装的高强度水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的基于小分子自组装的高强度水凝胶的制备方法包括以下步骤：

第一步，混料，首先将去离子水添加到反应釜内，然后依次将第一重网络的单体、第二重网络的单体、引发剂、交联剂、添加到去离子水中备用；

第二步，初步反应，在完成第一步混料后的30—120秒内，将反应釜内空气通过负压泵排出，并使反应釜内形成真空度为为-0.01—-0.1MPa的真空环境，然后在10—30秒内向反应釜内通入常温惰性气体，并使反应釜内气压与外界环境气压保持一致，然后通过搅拌装置对反应釜内的混合物料进行单向匀速搅拌其中在搅拌作业的前3—5分钟内，制备得到均相透明澄清溶液，其中搅拌速度为500—1500转/分钟；

第三步，添加辅助剂，在第二步得到的均相澄清溶液加入金属阳离子，并搅拌均匀后保温3—10分钟；

第四步，引发反应，完成第二步作业后，对反应釜内制备得到的均相乳白溶液施加引发条件，使均相乳白溶液中的原料在特定引发条件下并在引发剂的作用反应后即可得到成品水凝胶产品。

8.根据权利要求7所述的一种基于小分子自组装的高强度水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的第三步中，引发条件为高温及光照两种，其中当引发条件为高温时，则第一步中添加的引发剂为热引发剂，引发温度为60℃—80℃，并保温反应12—24小时即可；当引发条件为光照时，则第一步中添加的引发剂为光引发剂，引发温度为室温，光源采用365nm的紫外线光源，光照时间为1—2小时即可。