[发明专利]一种海藻糖改性的PNIPAm温敏智能水凝胶的合成方法及应用

说明书

本发明涉及一种海藻糖改性的PNIPAm温敏智能水凝胶的合成方法及应用，合成方法包括以下步骤：1、向海藻糖溶液中分别加入N‑异丙基丙烯酰胺和N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺并混合得到混合溶液；2、向上一步的混合溶液加入过硫酸铵并搅拌；3、向上一步的混合溶液加入N,N,N′，N′‑四甲基乙二胺，并搅拌得到凝胶溶液；4、在20‑30℃条件下放置2‑3个小时得到海藻糖改性的PNIPAm温敏水凝胶。本发明提供了简单的海藻糖改性的PNIPAm‑Trehalose温敏水凝胶的制备过程以及海藻糖改性的PNIPAm‑Trehalose智能窗的方法，为建筑节能开辟了新途径。

技术领域

本发明涉及水凝胶合成方法领域，具体涉及一种海藻糖改性的PNIPAm温敏智能水凝胶的合成方法及应用。

背景技术

在去离子水中通过原位聚合法合成PNIPAm温敏水凝胶。由于PNIPAm是单网络温敏水凝胶，其机械强度较差，耐久性和重复利用性低；此外，PNIPAm温敏水凝胶的热响应速率也较慢，ΔT_sol和ΔT_lum也不太理想，不利于实际应用。

发明内容

一种海藻糖改性的PNIPAm温敏智能水凝胶的合成方法，包括以下步骤：

步骤1、海藻糖(Trehalose)(0、2、4和6g)溶解在20ml去离子水中形成质量分数分别为0％、10％、20％和30％的海藻糖溶液；

步骤2、向步骤1海藻糖溶液中分别加入N-异丙基丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺并混合均匀得到混合溶液；所述海藻糖溶液、N-异丙基丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为20：(1-2)：(0.01-0.03)；

步骤3、向步骤2的混合溶液加入过硫酸铵并搅拌，所述海藻糖溶液与过硫酸铵的质量比为20：(0.01-0.03)；

步骤4、向步骤3的混合溶液加入4-7μm的N,N,N′，N′-四甲基乙二胺，并搅拌得到凝胶溶液；

步骤5、在20-30℃条件下放置2-3个小时可得到海藻糖改性的PNIPAm温敏水凝胶。

进一步的，所述海藻糖溶液、N-异丙基丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为20：1.34：0.02。

进一步的，所述步骤3中过硫酸铵与去离子水的质量比为20：0.02。

进一步的，所述步骤1中的海藻糖溶液中海藻糖的质量分数为30％。

海藻糖改性的PNIPAm温敏智能水凝胶在温敏智能窗上的应用，具体应用方法为：在一个载玻片的上表面涂覆一层海藻糖改性的PNIPAm水凝胶，在海藻糖改性的PNIPAm水凝胶上表面覆盖一层载玻片，形成夹层结构，最后用密封胶密封海藻糖改性的PNIPAm水凝胶四周，得到海藻糖改性的PNIPAm温敏水凝胶智能窗。