CN103044588B - 一种固体水凝胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固体水凝胶及其制备方法,包括以下步骤:a)将单体、光敏引发剂、交联剂、防腐剂、防冻剂与水进行混合,搅拌均匀制成水溶液;b)将水溶液注入通过高周波热合制作的塑料袋体;c)对装有水溶液的塑料袋体进行排空气、封口处理;d)将经步骤c后的塑料袋体放置在灯台后,开灯对塑料袋体进行照射。本发明提供的固体水凝胶制备方法,采用光照射触发光敏引发剂,单体分子借助光照射引发活化成自由基进行交联聚合,光穿透性好,聚合更均匀,胶体边缘和里层保持一致,同时避免产生氧化还原系统残留物,减少交联剂用量,聚合物胶体成低交联,强度高。另外,通过光照射触发聚合,不会出现爆聚,聚合过程中无形态变化。
Description
技术领域
本发明涉及固体水凝胶,具体来说,涉及一种固体水凝胶及其制备方法。
背景技术
水凝胶是一类高分子聚合物,具有一定的生物相容性,是一种高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状,能将水分子连接在网状内部,从而吸收大量的水。现有技术中通常采用热聚合方式制备水凝胶,热聚合方式操作简单,但是采用热聚合方式时,通常靠近热源的地方得到的热量较多,热传递不均,导致胶体边缘和里层的聚合不均匀,且采用热聚合时会产生氧化还原系统残留物,交联剂使用量较大,还会出现爆聚,聚合过程中存在形态变化,需要对产品进行强制压力成型来对抗聚合形变,生产工艺繁琐。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种固体水凝胶及其制备方法,交联聚合更均匀,胶体边缘和里层保持一致,同时避免产生氧化还原系统残留物,减少交联剂用量,聚合物胶体成低交联,强度高,不会出现爆聚,聚合过程中无形态变化。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案在于:提供一种固体水凝胶的制备方法,包括以下步骤:a)将单体、光敏引发剂、交联剂、防腐剂、防冻剂与水进行混合,搅拌均匀制成水溶液;b)将水溶液注入通过高周波热合制作的塑料袋体;c)对装有水溶液的塑料袋体进行排空气、封口处理;d)将经步骤c后的塑料袋体放置在灯台后,开灯对塑料袋体进行照射。上述的固体水凝胶的制备方法,其中,所述水溶液中单体占总质量的8-15%,光敏引发剂占总质量的0.05-0.2%,交联剂占总质量的0.01-0.1%,防腐剂占总质量的0.2%,防冻剂占总质量的1%,其余组分为水。
上述的固体水凝胶的制备方法,其中,所述单体选自丙烯酸钠、丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或者其中至少两种的混合物。
上述的固体水凝胶的制备方法,其中,所述塑料袋体的制作材料为聚氯乙烯或热塑性聚氨酯弹性塑胶。
上述的固体水凝胶的制备方法,其中,所述灯台设有产生紫外线的紫外线灯管。
上述的固体水凝胶的制备方法,其中,步骤d中对塑料袋体进行照射的时间为15-30分钟。
本发明还提供一种由上述方法制备得到的固体水凝胶,所述固体水凝胶具有由横向和纵向线型分子链交联而成网状结构,且相邻线型分子链存在凝水结构。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明提供的固体水凝胶制备方法,采用光照射触发光敏引发剂,单体分子借助光照射引发活化成自由基进行交联聚合,光穿透性好,聚合更均匀,胶体边缘和里层保持一致,同时避免产生氧化还原系统残留物,减少交联剂用量,聚合物胶体成低交联,强度高。另外,通过光照射触发聚合,不会出现爆聚,聚合过程中无形态变化,不需要对产品进行强制压力成型对抗聚合形变,只需要在液态时防止液体流动而产生的形变。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明进一步详细说明:
本发明提供的固体水凝胶的制备方法,包括以下步骤:a)将单体、光敏引发剂、交联剂、防腐剂、防冻剂与水进行混合,搅拌均匀制成水溶液;b)将水溶液注入通过高周波热合制作的塑料袋体;c)对装有水溶液的塑料袋体进行排空气、封口处理;d)将经步骤c后的塑料袋体放置在灯台后,开灯对塑料袋体进行照射。其中,所述水溶液中单体占总质量的8-15%,光敏引发剂占总质量的0.05-0.2%,交联剂占总质量的0.01-0.1%,防腐剂占总质量的0.2%,防冻剂占总质量的1%,其余组分为水。其中,所述单体选自丙烯酸钠、丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或者其中至少两种的混合物,
所述塑料袋体的制作材料为聚氯乙烯或热塑性聚氨酯弹性塑胶,所述灯台设有产生紫外线的紫外线灯管,步骤d中辐射源对塑料袋体的辐照时间为15-30分钟。实际生产中,照射时间的长短与光敏引发剂在总质量中所占比例成反比,而光敏引发剂在总质量中所占比例越小,制得的固体水凝胶的柔韧性越好,光敏引发剂在总质量中所占比例越大,制得的固体水凝胶的柔韧性越差,且选择使用的光敏引发剂的触发波长,应该与选用的紫外线灯管的UV窗口波长匹配。由上述方法制备得到的固体水凝胶,具有由横向和纵向线型分子链交联而成网状结构,且相邻线型分子链存在凝水结构。
综上所述,本发明提供的固体水凝胶制备方法,采用光照射触发光敏引发剂,单体分子借助光照射引发活化成自由基进行交联聚合,光穿透性好,聚合更均匀,胶体边缘和里层保持一致,同时避免产生氧化还原系统残留物,减少交联剂用量,聚合物胶体成低交联,强度高。另外,通过光照射触发聚合,不会出现爆聚,聚合过程中无形态变化,不需要对产品进行强制压力成型对抗聚合形变,只需要在液态时防止液体流动而产生的形变。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种固体水凝胶的制备方法,包括以下步骤:
a)将质量含量为8-15%的单体、质量含量为0.05-0.2%的光敏引发剂、质量含量为0.01-0.1%的交联剂、质量含量为0.2%的防腐剂、质量含量为1%的防冻剂与余下质量含量的水进行混合,搅拌均匀制成水溶液;
b)将水溶液注入通过高周波热合制作的塑料袋体;所述塑料袋体的制作材料为聚氯乙烯或热塑性聚氨酯弹性塑胶;
c)对装有水溶液的塑料袋体进行排空气、封口处理;
d)将经步骤c后的塑料袋体放置在装有紫外线灯管的灯台后,开灯对塑料袋体进行15-30分钟的照射。
2.根据权利要求1所述的固体水凝胶的制备方法,其特征在于:所述单体选自丙烯酸钠、丙烯酸、丙烯酰胺的一种或者其中至少两种的混合物。
3.一种如权利要求1或2所述的方法制备得到的固体水凝胶,其特征在于:所述固体水凝胶具有横向和纵向线型分子链交联而成网状结构,且相邻线型分子链存在凝水结构。
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