[发明专利]一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，包括将OEGMA和MEO2MA混合，加入光引发剂，避光搅拌，原位自由基聚合得到POM；将蒸馏水加入到POM中，加入PEGDA，搅拌，得到混合水溶液；在得到的混合水溶液中加入粘土Laponite XLS，加光引发剂，避光搅拌，静置，脱除气泡，得到纺丝原液；将纺丝原液通入水浴，设置紫外光点光源，自由基聚合反应得到水凝胶初生纤维；对初生纤维进行牵伸，即得。本发明得到的水凝胶纤维既实现了水凝胶纤维的连续制备，又通过半互穿网络提高了纤维的结构稳定性，并能够实现纤维对环境温度的多重响应，对水凝胶材料的开发应用和后期加工有着非常重要的意义。

主权项

一种具有双重温度响应的智能水凝胶纤维的制备方法，包括：(1)将寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯OEGMA和2‑甲基‑2‑丙烯酸‑2‑(2‑甲氧基乙氧基)乙酯MEO2MA混合，加入光引发剂，避光搅拌至引发剂完全溶解后，以波长为200‑400nm的紫外光引发原位自由基聚合，得到Poly(OEGMA‑co‑MEO2MA)，即POM；其中，OEGMA与MEO2MA的质量比为1:1～1:9，光引发剂的质量占OEGMA和MEO2MA单体总质量5‑10‰；(2)将蒸馏水加入到步骤(1)中得到的POM中，蒸馏水的加入量为POM的质量的4～10倍，然后加入聚乙二醇双丙烯酸酯PEGDA，搅拌至POM和PEGDA完全溶解，得到混合POM/PEGDA水溶液；其中，POM与PEGDA的质量比为10:3～2:3；(3)在步骤(2)中制备得到的混合POM/PEGDA水溶液中加入粘土Laponite XLS，然后加入PEGDA质量5‑10‰的光引发剂，避光搅拌至粘土和光引发剂完全溶解，静置，脱除气泡，得到纺丝原液；其中，粘土的质量占整个纺丝原液质量的3‑10％；(4)将步骤(3)中的得到的纺丝原液通过计量泵以2‑10ml/h挤出速率通过纺丝喷头通入水浴，距离纺丝液出口5‑8mm处设置波长200‑400nm的紫外光点光源，光路方向与纺丝液挤出方向成60‑90°角，光斑距离挤出纺丝液5mm‑1cm，引发纺丝液中PEGDA发生自由基聚合反应，制备出具有半互穿semi‑IPN结构的水凝胶初生纤维；(5)以滚筒为卷绕装置，调整滚筒线速度，对步骤(4)中得到的初生纤维进行牵伸，得到具有UCST和LCST双重相转变温度的凝胶纤维，即具有双重温度响应的智能水凝胶纤维。