[发明专利]两性离子双网络水凝胶

说明书

两性离子双网络水凝胶、制备两性离子双网络水凝胶的方法、使用两性离子双网络水凝胶的方法、以及由两性离子双网络水凝胶制备和涂覆的物品。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月14日提交的第62/718759号美国申请和2019年3月14日提交的第62/818574号美国申请的权益，每项申请均通过引用整体明确地并入本文。

政府许可权声明

本发明是在海军研究办公室授予的第N00014-16-1-3084和N00014-19-1-2063号政府资助下完成的。政府对本发明具有一定的权利。

发明背景

具有三维交联网络和高水容量的水凝胶因其在生物医学应用，如生物传感器装置、组织植入物和隐形眼镜，或海洋应用，如船体、海洋建筑、海洋传感器和鱼网中的潜力而受到关注。由两性离子材料制成的水凝胶因其超亲水性和优良的防污性而进一步受到高度关注，所述防污性通过抵抗来自蛋白质、细胞和微生物的非特异性生物污染来防止并发症和设备故障。然而，由于两性离子水凝胶的聚电解质性质和高的玻璃化转变温度(Tg)，需要改善其机械性能。

尽管两性离子水凝胶具有有益的防污性，但仍需要具有改善的机械性能的两性离子水凝胶。本发明寻求满足这一需要并提供进一步的相关优点。

发明内容

本发明提供两性离子双网络水凝胶、制备两性离子双网络水凝胶的方法、使用两性离子双网络水凝胶的方法以及由两性离子双网络水凝胶制备和涂覆的物品。

一方面，本发明提供两性离子双网络水凝胶。

在一个实施方案中，所述两性离子双网络水凝胶是包括如下的双网络水凝胶：

(a)第一聚合物网络，其包含具有约50摩尔％到约100摩尔％的两性离子部分的第一交联两性离子聚合物；和

(b)第二聚合物网络，其包含具有约50摩尔％至约100摩尔％的两性离子部分的第二交联两性离子聚合物，

其中，所述双网络水凝胶具有大于约0.9MPa的压缩断裂应力。

在另一个实施方案中，所述两性离子双网络水凝胶是包括如下的双网络水凝胶：

(a)第一化学聚合物网络，其包含具有约50摩尔％到约100摩尔％的两性离子部分的第一交联两性离子聚合物；和

(b)第二化学聚合物网络，其包含具有约50摩尔％至约100摩尔％的两性离子部分的第二两性离子聚合物。

在另一个实施方案中，所述两性离子双网络水凝胶是包括如下的双网络水凝胶：

(a)第一聚合物网络，其包含具有约50摩尔％到约100摩尔％的两性离子部分的第一交联两性离子聚合物，其中所述第一交联两性离子聚合物不是聚(磺基甜菜碱)；和

(b)第二聚合物网络，其包含具有约50摩尔％到约100摩尔％的两性离子部分的第二交联两性离子聚合物。

在另一个实施方案中，所述两性离子双网络水凝胶是包括如下的双网络水凝胶：

(a)第一聚合物网络，其包含第一交联聚合物，其中所述第一聚合物网络是水凝胶；和

(b)第二聚合物网络，其包含具有约50摩尔％到约100摩尔％的两性离子部分的第二交联两性离子聚合物。

在另一个实施方案中，所述两性离子双网络水凝胶是包括如下的双网络水凝胶：

(a)第一聚合物网络，其包含第一交联聚合物，其中所述第一聚合物网络是水凝胶；和