[发明专利]一种丙烯酸复合多糖类水凝胶的制备方法及其应用

说明书

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及水凝胶的制备，尤其涉及丙烯酸复合多糖类水凝胶的制备方法。包括：按照每5 mL去离子水溶解氢氧化钠，再等比例量取5 mL丙烯酸，在冰水浴中滴加丙烯酸中和，中和度达到65～80%后，得到溶液A；按照每10 mL去离子水超声溶解壳聚糖和葡聚糖，配成0.1～1.6wt%壳聚糖和1～4wt%葡聚糖溶液，得到溶液B；将溶液B倒入溶液A中混合得到溶液C，加入引发剂搅拌均匀，再加交联剂溶解，65～85℃超声3～4h后，得到水凝胶粗样；用无水乙醇浸泡粗样10 h，60℃下真空干燥24 h，研磨成粉，干燥即得。本发明所述方法简单绿色环保、易于操作、成本低廉，没有产生大量的污染环境的废水。所制备的水凝胶的性能良好，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及水凝胶的制备，尤其涉及一种丙烯酸复合多糖类水凝胶的制备方法及其应用。

背景技术

壳聚糖（chitosan）又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。自1859年法国人Rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。壳聚糖是具有多羟基-OH，多氨基-NH₂结构的高分子化合物，这使它的应用很广泛，能发生氧化、烷基化、接枝共聚、酯化、缩合、磺化等反应。

葡聚糖（dextran）是由多个葡萄糖缩聚形成的低聚多糖，具有单个葡萄糖所有的优点，由于它是聚合物，拥有更多的活性官能团，这使它在化学反应中更加活泼，能发生多种反应，如，酯化、水解、磺化、烷基化，接枝共聚等。葡聚糖具有良好的生物相容性，在医疗方面的应用广泛。

综上所述，丙烯酸与两种多糖复合形成水凝胶，能极大的提高水凝胶的自身各项性能，较多的亲水基团，使水凝胶保水性能会大幅度提高，多糖的提供了更多的官能团，使它在吸附处理重金属离子、染料、氨等应用的性能更加优越。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是以丙烯酸、壳聚糖、葡聚糖为反应单体，加入引发剂和交联剂，利用超声辅助的方法合成水凝胶。

本发明的技术方案如下：

一种丙烯酸复合多糖类水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

A、按照每5 mL去离子水溶解1.8980～2.3360 g 氢氧化钠，再等比例量取5 mL丙烯酸，在冰水浴中滴加丙烯酸中和氢氧化钠，中和度达到65～80%后，得到溶液A；

B、 按照每10 mL去离子水超声溶解壳聚糖和葡聚糖，配成0.1～1.6wt% 壳聚糖和1～4wt%葡聚糖溶液，得到溶液B；

C、 将溶液B倒入溶液A中混合均匀得到溶液C，先加入引发剂搅拌均匀，再加入交联剂搅拌溶解，65～85℃超声3～4h后，得到水凝胶粗样；

D、用无水乙醇浸泡粗样10 h，然后60℃下真空干燥24 h，研磨成粉，干燥保存。

本发明较优公开例中，步骤A所述每5 mL去离子水溶解2.3360 g 氢氧化钠。

本发明较优公开例中，步骤A所述在冰水浴中滴加丙烯酸中和氢氧化钠，中和度达到80%。

本发明较优公开例中，步骤B所述每10 mL去离子水超声溶解壳聚糖和葡聚糖，配成1wt% 壳聚糖和3wt%葡聚糖溶液。

本发明较优公开例中，步骤C所述引发剂为过硫酸钾，添加量为混合溶液总重量的0.4～0.8wt%；所述交联剂为N’N-亚甲基双丙烯酰胺，添加量为混合溶液总重量的0.04～0.08wt%。