[发明专利]一种快速响应的高强度聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备方法有效

专利信息
申请号: 201710847658.X 申请日: 2017-09-19
公开(公告)号: CN107840926B 公开(公告)日: 2019-11-26
发明(设计)人: 肖颖;付俊;许祖翔;高国荣 申请(专利权)人: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
主分类号: C08F265/10 分类号: C08F265/10;C08F220/54
代理公司: 33240 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 代理人: 黄前泽<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 315201 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要: 发明涉及一种快速响应的高强度聚(N‑异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备方法。本发明采用双键功能化的聚(N‑异丙基丙烯酰胺)微凝胶作为“大交联点”取代传统的小分子交联剂,制备高强度快速响应的水凝胶。具体步骤是通过沉淀聚合制备结构均一的聚(N‑异丙基丙烯酰胺)微凝胶,然后通过酯化反应对微凝胶进行改性,接枝双键。最后将双键功能化的微凝胶、单体、引发剂、催化剂及去离子水混合,注入模具,合成块状的聚(N‑异丙基丙烯酰胺)水凝胶。本发明解决了传统的聚(N‑异丙基丙烯酰胺)水凝胶响应速率与力学性能不能兼顾的难题,样品性能优异,在生物驱动器领域具有良好的潜在应用前景。
搜索关键词: 异丙基丙烯酰胺 水凝胶 微凝胶 双键 制备 快速响应 传统的 功能化 小分子交联剂 生物驱动器 沉淀聚合 结构均一 力学性能 去离子水 酯化反应 交联点 引发剂 改性 接枝 催化剂 模具 合成 响应 应用
【主权项】:
1.一种快速响应的高强度聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备方法,是将双键功能化的聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶作为“大交联点”制备聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶,凝胶网络结构均一,分子链到交联点的距离相同,在受到外力时不易发生破裂,其特征在于该方法包括以下步骤:/n步骤(1).常温下,N-异丙基丙烯酰胺单体、引发剂、去离子水搅拌混合均匀,氮气鼓泡10~30分钟,得到均一透明液体;其中,N-异丙基丙烯酰胺单体的浓度为0.5~2.0mol/L,引发剂与N-异丙基丙烯酰胺单体摩尔比为0.1~0.5:100;/n步骤(2).将上述液体置于冰水浴中,双键功能化的聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶交联剂加入到反应体系中,继续搅拌1~3小时,微凝胶分散均匀后氮气鼓泡10~30分钟,加入催化剂,得到水凝胶反应预聚液;其中微凝胶交联剂与N-异丙基丙烯酰胺单体的质量比为4.4~22:100,催化剂与N-异丙基丙烯酰胺单体摩尔比为1~5:100;/n所述的双键功能化的聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶交联剂为纳米级聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶,制备过程如下:/n通过沉淀聚合反应制备得到羧基功能化的聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶,再与甲基丙烯酸羟乙酯HEMA通过酯化反应制备双键功能化的聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶,透析,冷冻干燥即可;/n步骤(3).将上述反应预聚液注入模具中,5~20℃下自由基无规共聚反应24~48小时,拆除模具,得到块体聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶。/n
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