[发明专利]一种具有分级微纳米结构的水凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种具有分级微纳米结构的水凝胶的制备方法，其特征为该方法为以下两种方式之一：

方法一：制备具有分级微纳米纤维结构的聚乙烯醇/海藻酸钠复合水凝胶，包括以下步骤：

（1）在微流控系统下，将聚乙烯醇/海藻酸钠混合溶液注入到装有氯化钙溶液的容器中，放置10～15h，得到长度3～10cm，直径0.5～1.5mm的纤维状水凝胶；

其中，聚乙烯醇/海藻酸钠混合溶液中，海藻酸钠质量分数：1wt%～4wt%，聚乙烯醇质量分数：1wt%～5wt%；注射速率为3～15ml/min，氯化钙溶液的浓度为0.3～1.0M；所述的微流控系统的注射端直径为0.5～2mm；

（2）然后将纤维状水凝胶的两端分别用夹具夹持固定，保持水凝胶样品处于拉直状态，拉直状态的预拉伸量为10%～100%，在室温下干燥12～48h；

（3）将上一步骤中干燥后的产品，放入水中溶胀6～24h，然后在-10℃～-30℃下冷冻10～15h，再室温解冻2～6h，重复“冷冻-解冻”操作2～6次；完成分级微纳米纤维结构的聚乙烯醇/海藻酸钠复合水凝胶的制备；

或者，方法二，制备具有分级微纳米螺旋结构的聚乙烯醇/海藻酸钠复合水凝胶，包括以下步骤：

（1）在微流控系统下，将聚乙烯醇/海藻酸钠混合溶液注入到装有氯化钙溶液的容器中，放置10～15h，得到长度3～10cm，直径0.5～1.5mm的纤维状水凝胶；

其中，聚乙烯醇/海藻酸钠混合溶液中，海藻酸钠质量分数：1wt%～4wt%，聚乙烯醇质量分数：1wt%～5wt%；注射速率为3～15ml/min，氯化钙溶液的浓度为0.3～1.0M；所述的微流控系统的注射直径为0.5～2mm；

（2）分级微纳米螺旋结构的成型：将纤维状水凝胶的两端分别用夹具夹持，一端固定，另一端的夹具与电机相连，保持水凝胶处于拉直状态，通过电机使水凝胶进行匀速旋转，旋转到设定圈数，在室温下干燥12～48h；

其中，设定旋转圈数=两个夹具之间的初始距离/cm×10～30r；

（3）将上一步骤中干燥后的产品放入水中溶胀6～24h，然后在-10℃～-30℃下冷冻10～15h，再室温解冻2～6h，重复“冷冻-解冻”操作2～6次，完成分级微纳米螺旋结构的聚乙烯醇/海藻酸钠复合水凝胶的制备。

2.如权利要求1所述的具有分级微纳米结构的水凝胶的制备方法，其特征为所述的方法二中电机的转速为10～100r/min。

3.如权利要求1所述的具有分级微纳米结构的水凝胶的制备方法，其特征为所述的方法一或方法二中的微流控系统的组成包括依次相连的注射器和注射针头。

4.如权利要求1所述的具有分级微纳米结构的水凝胶的制备方法，其特征为所述的方法一或方法二中步骤（1）的体积比为聚乙烯醇/海藻酸钠混合溶液：氯化钙溶液=1：20～30。