[发明专利]一种智能光学水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种智能光学水凝胶，其特征在于，所述水凝胶包含丙烯酰胺、丙烯酸、(E)-N-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)-甲酰肼基)苯基)甲基丙烯酰胺、明胶和铝离子，所述(E)-N-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)-甲酰肼基)苯基)甲基丙烯酰胺的质量为丙烯酰胺质量的1%~3%，所述丙烯酸的质量为丙烯酰胺质量的10%~20%，所述明胶的质量为总固含量的32%~48%；所述水凝胶的制备方法包括以下步骤：（1）将(E)-4-氨基-N’-(2-羟基苯亚甲基)苯甲酰肼与丙烯酰胺混合后，加入吐温80水溶液搅拌，得到乳液，然后加入丙烯酸和光引发剂，并充入氮气；（2）加入明胶，加热溶解明胶后，于室温下使用UV光聚合，得到凝胶；（3）将步骤（2）得到的凝胶浸入氯化铝水溶液中，金属络合交联后得到智能光学水凝胶。

2.如权利要求1所述的智能光学水凝胶，其特征在于，所述(E)-N-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)-甲酰肼基)苯基)甲基丙烯酰胺的质量为丙烯酰胺质量的3%，所述丙烯酸的质量为丙烯酰胺质量的20%，所述明胶的质量为总固含量的41%。

3.如权利要求1所述的智能光学水凝胶，其特征在于，所述(E)-N-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)-甲酰肼基)苯基)甲基丙烯酰胺的制备方法包括以下步骤：

（1）将4-氨基苯甲酸甲酯加入水合肼水溶液中，氮气氛围下反应，反应完成后，室温下过滤得到粗产物，用乙醇重结晶，得到4-氨基苯甲酰肼；

（2）将步骤（1）得到的4-氨基苯甲酰肼和水杨醛加入到装有乙腈的反应瓶中，加入冰醋酸，于氮气氛围下回流反应，反应完成后，过滤得到粗产物，将粗产物加入异丙醇中搅拌，过滤后真空干燥，得到(E)-4-氨基-N’-(2-羟基苯亚甲基)苯甲酰肼；

（3）将步骤（2）得到的(E)-4-氨基-N’-(2-羟基苯亚甲基)苯甲酰肼和三乙胺加入装有甲基吡咯烷酮的耐压管中，然后加入甲基丙烯酰氯，将混合物在氮气氛围下搅拌反应，反应结束后，将反应体系倒入水中沉淀，过滤后的粗产物于乙醇中重结晶，得到(E)-N-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)-甲酰肼基)苯基)甲基丙烯酰胺。

4.如权利要求3所述的智能光学水凝胶，其特征在于，所述步骤（1）中，水合肼水溶液中水合肼的质量分数为80%，反应温度为80℃，反应时间为24h。

5.如权利要求3所述的智能光学水凝胶，其特征在于，所述步骤（2）中，4-氨基苯甲酰肼和水杨醛的质量比为1：1，冰醋酸的用量为水杨醛含量的3%，反应温度为82℃，反应时间为24h。

6.如权利要求3所述的智能光学水凝胶，其特征在于，所述步骤（3）中，(E)-4-氨基-N’-(2-羟基苯亚甲基)苯甲酰肼、三乙胺和甲基丙烯酰氯的摩尔比为1：1.18：1.02，反应温度为50℃，反应时间为12h。

7.如权利要求1所述的智能光学水凝胶，其特征在于，所述步骤（1）中，吐温80水溶液中吐温80的质量分数为10%，搅拌时间为50min，光引发剂为Irgacure 2959，光引发剂与丙烯酰胺的摩尔比为1：125。

8.如权利要求1所述的智能光学水凝胶，其特征在于，所述步骤（2）中，加热溶解明胶的温度为60℃，UV光的强度为10 w、λ= 365 nm，聚合时间为5h。

9.如权利要求1所述的智能光学水凝胶，其特征在于，所述步骤（3）中，氯化铝水溶液中氯化铝的浓度为1mol/L。