[发明专利]一种利用改性Janus纳米片制备自修复水凝胶的方法

权利要求书

1.一种利用改性Janus纳米片制备自修复水凝胶的方法，其特征在于，包括以下两个步骤：（1）制备一侧具有聚多巴胺（PDA），一次具有聚甲基丙烯酸异氰基乙酯（PMAUPy）的二氧化硅基Janus纳米片（SiO₂@PDA/PMAUPy JNs），首先利用乳液法制备二氧化硅纳米空心球（SiO₂ JSs），以正硅酸乙酯为原料，加入苯乙烯马来酸酐共聚物水溶液（HSMA）、去离子水、正十二烷、3–(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷，其中按质量比，HSMA：去离子水：正硅酸乙酯：正十二烷：3–(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷：氨丙基三甲氧基硅烷=1~100:1~100:1~20:1~20:0.1~10:0.1~10，

所述反应温度为10~100摄氏度，

所述反应时间：8~16小时，

所述反应搅拌速度：100~600转/分钟；

其次，利用以二氧化硅纳米空心球（SiO₂ JSs）制备SiO₂@PDA JNs纳米片，将上述产物SiO₂ JSs纳米材料高速搅拌下分散在去离子水中，逐滴加入盐酸多巴胺（DA）、Tris-HCl缓冲液（pH=8.5）进行自聚合，将产物经离心、粉碎、干燥后得Janus@DA纳米片，其中，按质量比，DA：Tris-HCl缓冲液：SiO₂ JSs纳米材料 = 1~10 : 1~10 : 10~100，

所述反应温度：15~40摄氏度，

所述反应时间：4~30小时，

所述反应搅拌速度：100~600转/分钟；

最后，利用自由基聚合在另外一面接枝PMAUPy聚合物制备SiO₂@PDA/PMAUPy JNs纳米片，其中聚合体系包括SiO₂@PDAJNs纳米片、氢键型单体(MAUPy)、偶氮二异丁腈（AIBN）、二甲基甲酰胺（DMF），其中按质量比，SiO₂@PDA JNs纳米片：MAUPy：AIBN：DMF = 0.01~10:0.01~10:0.001~1:1~100；

所述反应温度：10~100摄氏度；

所述反应时间：4~30小时；

所述反应搅拌速度：100~600转/分钟；

（2）利用所设计的SiO₂@PDA/PMAUPy JNs纳米片制备自修复纳米复合水凝胶，其中按质量比：丙烯酸:水:过硫酸钾溶液:六水氯化铁:SiO₂@PDA/PMAUPyJNs=1~10:1~20:0.01~0.1:0.01~0.1:0.001~1，然后将所制备的水凝胶烘干后进行显微镜、拉伸、流变，溶胀，扫描电镜等自修复性能测定，并探究SiO₂@PDA /PMAUPy JNS纳米片对水凝胶自修复能力和机械强度的影响以及最佳用量，

所述反应温度：30~100摄氏度，

所述反应时间：2~24小时，

所述反应搅拌速度：100~600转/分钟。

2.一种通过权利要求1所述的利用改性的Janus纳米片制备出室温下既能快速自愈和较高机械强度的自修复纳米复合水凝胶。