[发明专利]一种海藻酸钠离子凝胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种海藻酸钠离子凝胶及其制备方法，涉及水凝胶技术领域。本发明利用水和离子液体的混合溶液溶解甲基丙烯酸酐化海藻酸钠单体、光引发剂和光交联剂，溶解完成后进行光固化，将固化好的光固化海藻酸钠离子凝胶进行干燥除水，得到海藻酸钠离子凝胶。本发明制备的海藻酸钠离子凝胶内不含水，能够在开放条件下长时间保存。另外，本发明制备的海藻酸钠离子凝胶具有较高的孔隙率和离子导电率。

技术领域

本发明涉及水凝胶技术领域，尤其涉及一种海藻酸钠离子凝胶及其制备方法。

背景技术

水凝胶是一类极为亲水的三维网络结构凝胶，它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。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。这些高分子按其来源可分为天然和合成两大类。天然的亲水性高分子包括多糖类(淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸、壳聚糖等)和多肽类(胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等)。合成的亲水高分子包括醇、丙烯酸及其衍生物类(聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚N-聚代丙烯酰胺等)。

海藻酸钠作为一种常见的多糖聚合物，常被用作制备水凝胶的基本材料，并利用海藻酸钠链段与钙离子的螯合作用，实现海藻酸钠水凝胶的多功能性。但是由于海藻酸钠水凝胶内包含的溶剂大多为水溶液，在开放环境下由于水溶液的挥发使得凝胶无法长时间保存。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海藻酸钠离子凝胶及其制备方法，本发明制备的海藻酸钠离子凝胶内不含水，能够在开放条件下长时间保存。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种海藻酸钠离子凝胶的制备方法，包括以下步骤：

将甲基丙烯酸酐化海藻酸钠单体、水、离子液体、光交联剂和光引发剂混合，得到海藻酸钠光敏树脂；

将所述海藻酸钠光敏树脂进行光固化，得到光固化海藻酸钠离子凝胶；

将所述光固化海藻酸钠离子凝胶进行干燥，得到海藻酸钠离子凝胶。

优选地，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐。

优选地，所述甲基丙烯酸酐化海藻酸钠单体的质量为水质量的2～6％；所述离子液体的体积占水体积的30～50％；所述光交联剂的质量为甲基丙烯酸酐化海藻酸钠单体质量的10～60％；所述光引发剂的质量为甲基丙烯酸酐化海藻酸钠单体质量的1～6％。

优选地，所述甲基丙烯酸酐化海藻酸钠单体、水、离子液体、光交联剂和光引发剂混合在避光条件下进行；所述混合的温度为室温，时间为12～24h。

优选地，所述海藻酸钠光敏树脂进行光固化包括：将所述海藻酸钠光敏树脂进行3D打印挤出成型，同时进行光固化。

优选地，所述3D打印挤出成型的条件包括：打印层厚为0.09～0.1mm，打印气压为0.03～0.04MPa，打印机注射器容积为5mL，打印速率为2～10mm/s。

优选地，所述光固化采用紫外光灯进行固化；所述紫外光灯的紫外光波长为360～420nm；所述紫外光灯的功率为50～100W/cm²。

优选地，所述干燥的温度为30～60℃；所述干燥的时间为3～5天。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的海藻酸钠离子凝胶。

优选地，所述海藻酸钠离子凝胶的离子导电率高于0.02S/cm。