[发明专利]基于锆鞣剂构建互传网络结构的生物质材料膜的制备方法

说明书

本发明公开的基于锆鞣剂构建互传网络结构的生物质材料膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，制备海藻酸钠水溶液，并加入以异丙基丙烯酰胺为单体，N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，α‑戊二酸酮为引发剂制得的混合溶液，制得异丙基丙烯酰胺/海藻酸钠膜，即构筑第一网络；步骤2，将异丙基丙烯酰胺/海藻酸钠膜浸泡在硫酸锆溶液中，最终得到高强度互穿网络水凝胶膜。一种基于锆鞣剂构建互传网络结构的生物质材料膜的制备方法，能得到一种高强度的互穿网络水凝胶膜。

技术领域

本发明属于高分子材料及高强度水凝胶材料技术领域，具体涉及一种基于锆鞣剂构建互传网络结构的生物质材料膜的制备方法。

背景技术

水凝胶(Hydrogel)是以水为分散介质的凝胶，由3D交联网络和填充在网络之间的水分子组成的高分子聚合物。水凝胶网络中含有大量亲水性基团和部分疏水型基团，其中亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水则膨胀，使其表现出“软而湿”的特点。与生物组织类似的结构，赋予了水凝胶良好的亲水性和生物相容性，从而广泛应用于污染防治、农业抗旱、组织工程、软骨修复、药物载体、智能传感器、超级电容器等领域。然而，大多数水凝胶通常机械强度较弱，这大大地限制了水凝胶的应用

近几年，强韧水凝胶的研究取得了较大进展，出现了几种具有代表性的高力学性能的水凝胶，如大分子微球复合水凝胶、滑动环水凝胶、纳米复合水凝胶和互穿网络水凝胶。

互穿网络(interpenetrating polymer networks)简称IPN。是由两种或者多种交联的聚合物网络组成的网络状高分子混合物，由Millar于1960年提出，自20世纪70年代以来，作为聚合物改性的一个新领域，互穿网络结构的研究日益受到重视。近年来，无论是理论上还是实践上，互穿网络结构都得到了迅猛的发展。在一般情况下，IPN在溶剂中能溶胀不能溶解，且不能流动和蠕变。绝大多数IPN属于两相系统，橡胶相和塑料相。在实际生产和实验中，可以根据需要来选择原料、交联剂和反应条件，来合成预期的高分子化合物。由于自由发挥的空间很大，互穿网络具有广阔的发展前景。

互穿网络的制备大体可以分为两类，第一种是先将第一网络制备好加入到含有交联剂、引发剂、反应单体的体系中使其溶胀，在一定条件下，单体就会发生反应，生成第二网络，从而形成了互穿网络。另一种是将两种或者两种以上的反应单体置于一个反应容器中，两个体系各自发生聚合交联，形成了互穿网络结构。其最大的特点是不同高分子缠结在一起而不能解脱。互穿网络的性能与结构和它的制备方法有关，由不同聚合物组成的网络互穿结构其机械强度也不同。这是因为互穿网络中良好的两相界面结合有利于传递和分散力，有利于减少两相界面缺陷和被破坏的可能性。因此材料的模量和机械强度往往高于分组聚合物的相应性能指标，表现出协同作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于锆鞣剂构建互传网络结构的生物质材料膜的制备方法，能得到一种高强度的互穿网络水凝胶膜。

本发明所采用的技术方案是，基于锆鞣剂构建互传网络结构的生物质材料膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，制备海藻酸钠水溶液，并加入以异丙基丙烯酰胺为单体，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，α-戊二酸酮为引发剂制得的混合溶液，制得异丙基丙烯酰胺/海藻酸钠膜，即构筑第一网络；

步骤2，将异丙基丙烯酰胺/海藻酸钠膜浸泡在硫酸锆溶液中，最终得到高强度互穿网络水凝胶膜。

本发明的特征还在于，

步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1，配制浓度为23～50mg/ml的海藻酸钠水溶液，用磁力搅拌器充分搅拌10～20分钟，待其完全溶解后静置10～20分钟备用；