[发明专利]一种抗疲劳双亲性有机水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种抗疲劳双亲性有机水凝胶及其制备方法和应用，所述制备方法包括如下步骤：(1)向双键功能化聚羟基脂肪酸酯溶液中加入双巯基聚乙二醇，溶解后，加入聚乙二醇二丙烯酸酯，溶解，得到聚合物溶液；(2)向步骤(1)得到的聚合物溶液中加入石墨炔，而后加入十二烷基硫酸钠，分散，得到分散液；(3)向步骤(2)的分散液中加入2,2‑二羟甲基丙酸和光引发剂，紫外固化，得到所述抗疲劳双亲性有机水凝胶。本发明的制备方法制备出来的抗疲劳双亲性水凝胶可以解决目前水凝胶存在的吸水溶胀和力学性能差等问题。

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，涉及一种抗疲劳双亲性有机水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

水凝胶是一类极为亲水的三维网络结构材料，它具备生物相容性好、生物可降解性、结构类似于细胞外基质。现已广泛用于生物材料领域，可以作为组织工程支架，用于修复组织器官再生。

虽然水凝胶这种材料制备和应用都比较成熟，但是普通水凝胶仍然具备以下几个缺点：①在体液条件下，水凝胶吸水易发生溶胀，导致稳定性下降、易发生破碎；②水凝胶的力学性能差，尤其是易发生疲劳，导致在反复拉伸的过程中，容易出现水凝胶断裂的情况。因此，如何制备出一种具备抗疲劳性能、同时又具有双亲性、可以在水相中不发生溶胀且维持稳定的水凝胶，是需要解决的关键问题之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗疲劳双亲性有机水凝胶及其制备方法和应用。本发明的制备方法制备出来的抗疲劳双亲性水凝胶可以解决目前水凝胶存在的吸水溶胀和力学性能差等问题。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种抗疲劳双亲性有机水凝胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)向双键功能化的聚羟基脂肪酸酯(PHA)溶液中加入双巯基聚乙二醇，溶解后，加入聚乙二醇二丙烯酸酯，溶解后得到聚合物溶液；

(2)向步骤(1)得到的聚合物溶液中加入石墨炔，而后加入水相分散剂，分散，得到分散液；

(3)向步骤(2)的分散液中加入2,2-二羟甲基丙酸和光引发剂，紫外固化，得到所述抗疲劳双亲性有机水凝胶。

本发明中以PEGDA(聚乙二醇二丙烯酸酯)水凝胶为主要材料，通过点击化学方式与双键聚羟基脂肪酸酯有机凝胶发生反应，改善其溶胀特性，同时混入石墨炔纳米颗粒，加强其力学性能。该方法制备出来的抗疲劳双亲性水凝胶可以解决目前水凝胶存在的吸水溶胀和力学性能差等问题。

优选地，步骤(1)所述聚羟基脂肪酸酯溶液中溶剂为四氢呋喃、甲苯、二甲基亚砜、二氯甲烷或三氯甲烷中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，步骤(1)所述双键功能化的聚羟基脂肪酸的双键含量为15％～45％，例如15％、18％、20％、23％、25％、28％、30％、33％、35％、40％、43％或45％。

优选地，步骤(1)所述双键功能化的聚羟基脂肪酸酯溶液的浓度为3％-10％，例如3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。

优选地，步骤(1)所述双键功能化的聚羟基脂肪酸酯的数均分子量为10000～300000Da，例如10000Da、12000Da、15000Da、20000Da、50000Da、80000Da、100000Da、130000Da、200000Da、250000Da、280000Da或300000Da。

优选地，步骤(1)所述双巯基聚乙二醇与双键功能化的聚羟基脂肪酸酯的质量比为1：0.5～3，例如1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.5、1:2.8或1:3。