[发明专利]一种聚合物、水凝胶、负载型聚合物和负载型水凝胶

说明书

本发明涉及聚合物技术领域，尤其涉及一种聚合物、水凝胶、负载型聚合物和负载型水凝胶。本发明公开了一种聚合物，该聚合物由电解质单体和非电解质单体共聚而成。其中，非电解质单体中的疏水基团可以提供疏水作用，增强聚合物的力学性能。此外，本发明提供的聚合物中的带正电的R₁基团，可以作为阴离子，特别是酸根离子的负载点，利用静电作用将阴离子负载于聚合物材料中。在一定的外界刺激(如多价的金属离子)下，基于不同的平衡之间的转化，聚合物能将阴离子释放，也能进行再次负载。

技术领域

本发明涉及聚合物技术领域，尤其涉及一种聚合物、水凝胶、负载型聚合物和负载型水凝胶。

背景技术

在金属缓蚀应用上，传统的直接添加缓蚀剂的方法不经济，且缓蚀剂容易失效，因此将缓蚀剂负载于涂层中可以提高缓蚀剂利用率，如Shchukin,Dmitry G等人使用二氧化硅粒子、聚电解质胶囊、聚电解质封装的埃洛石纳米管等负载苯并三唑缓蚀剂，在受到外界pH刺激时释放。在缓蚀剂的负载和释放过程中，当环境pH变化时，负载容器的孔隙率随之发生变化，分子被释放，而负载的分子扩散至外界时环境pH不会因而改变，使得这一过程不可逆，一旦释放开始无法停止，因此这种基于扩散的释放过程虽然迅速但不可控(AdvancedMaterials 18.13(2006):1672-1678、Advanced Functional Materials 17.9(2007):1451-1458)。类似地，药物的负载与定点释放也依赖于一个合适的载体，如Ganivada M N、Jommanee N等人使用一种伯胺型的嵌段共聚物，利用疏水片段的自组装和伯胺部分电离产生的正电荷将药物封装于微胶囊中，也是pH刺激响应型释放(ACS Biomaterials ScienceEngineering,2017,3(6):903-908、Carbohydrate polymers,2018,198:486-494)。伯胺的电离随pH而改变，导致其负载能力消失，为一次性释放，而且封装还依赖于嵌段共聚物的自组装行为，具体涉及到繁琐的制备过程和苛刻的反应条件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种聚合物、水凝胶、负载型聚合物和负载型水凝胶，该聚合物由阳离子电解质单体和非电解质单体聚合而成，其中非电解质单体中的疏水基团可以增强聚合物的力学性能；该聚合物含有带正电的基团，可以负载含阴离子的功能性物质，通过一定的外界刺激实现阴离子的功能性物质的智能释放。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种聚合物，所所述聚合物由至少一个电解质单体和至少一个非电解质单体聚合而成；

所述聚合物具有式(Ⅰ)或(II)所示结构；

其中，R₁为季铵离子、季膦离子、锍离子、咪唑鎓离子、吡啶鎓离子或吡咯鎓离子；

R₂为C1～C20的烷基、苯基或C1～C20的烷氧基；

R₃为苯基、C0～C20的烷基或C0～C20的烷氧基；

R₄为苯基、C0～C20的烷基、C0～C20的烷氧基、

式(Ⅰ)所示结构的聚合物中不含有R₅和/或R₆，或R₅和R₆各自独立的选自酰胺基、酯基亚甲基或苯基；

R₇和R₈各自独立的选自氢或甲基；

其中，R₉、R₁₀各自独立地选自甲基、乙基或苯基；

1≤c≤20，1≤d≤20；