[发明专利]一种抗溶胀复合水凝胶及其制备方法、应用

说明书

本发明提供了一种复合水凝胶，所述复合水凝胶包括多孔高分子材料框架以及复合在所述多孔高分子材料框架中的水凝胶。该复合水凝胶中，含有多孔高分子材料框架，高分子框架作为不可溶的机械束缚骨骼，以长链水凝胶作为高含水功能模块，水凝胶浸入在高分子骨骼框架的多孔孔洞中。本发明制备的复合水凝胶，具有较强的功能性，优异的抗溶胀性能，且制备方法简单，适于规模化推广和应用。

技术领域

本发明属于水凝胶技术领域，涉及一种复合水凝胶及其制备方法、应用，尤其涉及一种抗溶胀复合水凝胶及其制备方法、应用。

背景技术

水凝胶(Hydrogel)是一类极为亲水的三维网络结构凝胶，在水中迅速溶胀并在此溶胀状态可以保持大量体积的水而不溶解。由于存在交联网络，水凝胶可以溶胀和保有大量的水，水的吸收量与交联度密切相关。交联度越高，吸水量越低。这一特性很像一种软组织。水凝胶中的水含量可以低到百分之几，也可以高达99％。凝胶的聚集态既非完全的固体也非完全的液体。凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。

水凝胶有各种分类方法，根据水凝胶网络键合的不同，可分为物理凝胶和化学凝胶；根据形状的不同宏观凝胶又可分为柱状、多孔海绵状、纤维状、膜状、球状等，制备的微球有微米级及纳米级之分。根据合成材料的不同，水凝胶又分为合成高分子水凝胶和天然高分子水凝胶。水凝胶作为一种高吸水高保水材料，被广泛用于多种领域，如：干旱地区的抗旱，在化妆品中的面膜、退热贴、镇痛贴、农用薄膜、建筑中的结露防止剂、调湿剂、石油化工中的堵水调剂，原油或成品油的脱水，在矿业中的抑尘剂，食品中的保鲜剂、增稠剂，医疗中的药物载体等等。特别是在医疗领域中，水凝胶中具有亲水性聚合物链的3D网络结构，且含水量为90％～99％，有助于有效的氧气与物质交换。多聚体系统可为细胞的移植和分化、内源性再生、生物修复、伤口愈合及药物持续传递提供良好的基质，而其三维网络系统则可模拟原始细胞外基质的微结构，为细胞存活提供活体生态条件。因而，得到了业内研究人员的广泛关注。

然而高分子水凝胶在生物体中应用时，常常因为高溶胀率而引起机械性能下降、压迫周围生物组织等不良反应。

因此，如何限制住高分子水凝胶的不可控溶胀而不干预水凝胶的组分构成，是实现水凝胶的生物医药应用的重点和难点，也是业内研究人员广为关注的焦点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种复合水凝胶及其制备方法，特别是一种抗溶胀复合水凝胶，本发明提供抗溶胀水凝胶，以高分子框架作为不可溶的机械束缚骨骼，以水凝胶作为高含水功能模块，制备了复合基质材料，该复合基质具有功能性，优异的抗溶胀性能，且制备方法简单，适于规模化推广和应用。

本发明提供了一种复合水凝胶，所述复合水凝胶包括多孔高分子材料框架以及复合在所述多孔高分子材料框架中的水凝胶。

优选的，所述高分材料包括天然高分子材料和/或合成高分子材料；

所述多孔高分子材料的孔径为1～500nm；

所述多孔高分子材料的比表面积为100～3000m²/g；

所述多孔的形貌为蜂窝状密集多孔形貌；

所述多孔高分子材料框架为不可溶多孔高分子材料框架；

所述多孔高分子材料框架包括干燥的高分子多孔框架、含水的高分子多孔框架和含有机溶剂的高分子多孔框架中的一种或多种。

优选的，所述天然高分子材料包括壳聚糖、甲壳素、海藻酸钠、琼脂糖、明胶、胶原蛋白、纤维素、淀粉、蚕丝蛋白、透明质酸和弹性蛋白中的一种或多种；

所述天然高分子材料的分子量为1K～3000K；