[发明专利]一种具有强烈剪切变稀和剪切变稠行为凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种具有强烈剪切变稀和剪切变稠行为凝胶的制备方法，其过程为：

（1）配置一定浓度的N, N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、聚丙烯酸水溶液预聚液，将一定量表面羧基改性纳米SiO₂微球加入其中，加入少量碱性水溶液，将体系pH值调节至8-10之间，于冰水浴中超声震荡20分钟使得表面羧基改性纳米SiO₂微球在其中均匀分散，加入少量溶解有引发剂KPS，催化剂TEMED的水溶液，于冰水浴中继续超声震荡20分钟，以上过程均在氮气保护下进行，后将反应容器密封并放置于冰水浴中反应24小时以形成凝胶，取出凝胶后用去离子水反复浸泡换水去除未反应的单体与溶剂；

（2）配置质量分数介于58%-62%之间的PEG水溶液和pH值介于2-3之间的酸性水溶液，先后将PEG水溶液和酸性水溶液通过注射器注入溶胀后的凝胶中，使得凝胶内溶胀的聚乙二醇达到一定浓度，并调节凝胶内溶胀液的pH值至4-5之间，将凝胶置于超声振荡器中高频震荡30分钟，得到最终凝胶产品；上述制备过程的特征在于：N, N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、聚丙烯酸水溶液预聚液中N, N-二甲基丙烯酰胺的质量浓度介于8-12%之间，丙烯酸的质量浓度介于5-8%之间，聚丙烯酸的质量浓度介于1.5-3%之间，加入表面羧基改性纳米SiO₂微球的体积分数介于水溶液预聚液体积的19%-32%之间，加入溶解有引发剂KPS，催化剂TEMED的水溶液的体积介于预聚液的2-4%之间，其中溶解KPS的质量为N,N-二甲基丙烯酰胺的0.3-0.8%，TEMED的质量分数为N, N-二甲基丙烯酰胺的0.5-1%，凝胶内达到的聚乙二醇质量浓度介于28-42%之间；

其特征还在于，所述表面羧基改性纳米SiO₂微球的分子结构如下：

表面羧基改性纳米SiO₂微球的粒径介于30-80nm之间，表面接枝链的量与SiO₂微球的质量比介于0.45-0.65mmol/g之间。

2.根据权利要求1所述的一种具有强烈剪切变稀和剪切变稠行为凝胶的制备方法，其特征在于：所述聚丙烯酸的分子量介于1000-5000之间。

3.根据权利要求1所述的一种具有强烈剪切变稀和剪切变稠行为凝胶的制备方法，其特征在于：所述聚乙二醇的分子量介于200-600之间。