CN103145942A - 一种聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球及其制备方法，包括双键封端聚氨酯预聚体的合成和海藻酸钙接枝改性。本发明利用聚氨酯类预聚物侧链，在天然聚多糖材料海藻酸钙凝胶内部形成结晶区域，影响吸附位点排布方式，使目标分子在基材内部有序结合。为目标分子提供单一结合形式，提高印迹材料的识别选择性和结合量；同时结晶区域的形成充当物理交联点，获得凝胶结构稳定性，提高凝胶材料耐溶胀性；本发明丰富了天然聚多糖的改性方法，为海洋动植物材料开发、改性及应用提供新思路。

Description

一种聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子改性领域，具体涉及一种聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球及其制备方法。

背景技术

海藻酸钙凝胶及其改性材料是一种重要的天然聚多糖类高分子材料，广泛应用于食品药品、吸附分离树脂、固相萃取及灵敏传感器等诸多领域。与来自石化原料的合成树脂相比，海藻酸钙凝胶属可再生资源、可生物降解材料，是一种环境友好的绿色材料。然而海藻酸钙凝胶耐溶胀性、机械强度均不如合成树脂。为了提高水凝胶类分子印迹材料的力学、化学稳定性，共价交联手段和无机颗粒掺杂手段是目前国内外研究者的主要策略。合成树脂中的交联剂以双烯类单体为主；天然聚多糖的交联剂则以二元醛、环氧氯丙烷和离子交联为主。

美国马里兰大学D.S. Janiak研究组以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，制备了铵盐和磺酸盐阴阳离子聚合物水凝胶；奥本大学M.E. Byrne研究组以丙烯酰胺共聚物制备了抗过敏药富马酸酮替芬印迹水凝胶材料；约翰霍普金斯大学Maya Zayats和 Manu Kanwar等人从分子水平研究了麦芽糖抗体蛋白印迹聚丙烯酰胺水凝胶的选择性受氢键、疏水作用及静电作用的影响。加拿大麦吉尔大学的D. H. Burns研究组以二乙烯基砜为交联剂制备了分子印迹羟丙基纤维素水凝胶，用作基于超声变频技术的浓度检测元件；土耳其加济大学的T. Caykara研究组使用叔丁基丙烯酰胺、丙烯酰胺和衣康酸为单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂合成了血红蛋白印迹水凝胶材料。新加坡国立大学的Yen Wah Tong在聚甲基丙烯酸甲酯-聚乙烯醇复合水凝胶中，引入环糊精作为疏水单元，制备RNA分子印迹材料，使用的交联剂则是EDGMA（二甲基丙烯酸乙二醇酯）。国内相关方面的研究势头近年也逐渐凸显。对蛋白质分子在聚丙烯酰胺及其衍生物、海藻酸钙、琼脂糖、聚丙烯酰胺-壳聚糖复合材料、聚乙烯醇-壳聚糖复合材料等基材上的改性技术已有较为扎实的研究基础和理论模型。

现有诸多共价交联方案，即构造化学交联点的思路，对于提高凝胶强度、稳定印迹结构、获得高识别效率具有重要作用，然而却面临着诸多问题。首先，共价交联消耗特异结合位点。对聚合物进行共价交联改性需要借助活泼基团的取代反应，而作为特异识别位点的官能团往往反应性较高，因而在交联过程中消耗；其次，共价交联反应破坏蛋白质结构，或造成模板难于洗脱。水凝胶材料经常用到的交联剂如环氧氯丙烷、甲醛、戊二醛等是针对氨基、羟基等官能团的缩合或加成试剂，然而选择性较差，易与蛋白质的氨基、羟基、巯基、芳香环等反应，造成蛋白模板破坏或永久结合。此外，共价交联的前提是聚合物基材上有可反应基团，因而限制了材料的选取范围和制备途径。有必要提供一种新型交联手段以满足不同种类天然材料的制备、改性需求。

无机颗粒掺杂方法是源于对聚合物结晶区域的研究。凝胶体系的晶态结构对材料的力学、热学性能、孔穴结构、渗透行为等性质产生显著影响。有研究表明，聚合物水凝胶中引入的无机晶体结构可以改变材料许多性质。Gerard Wong以DNA分子为模板，诱导CdS在无机材料表面沉积，形成带有特定晶面角度的纳米棒。日本名古屋大学Yokoi研究组在聚丙烯酰胺内部引入磷酸钙，形成了具有粒状或球状晶粒的钙化水凝胶；东南大学顾忠泽教授以琼脂糖凝胶为基底制备了单分散PMMA胶晶层；天津大学成国祥教授研究组使用牛血清白蛋白分子为模板制备了磷酸盐/海藻酸钙杂化凝胶微球。

以上研究成果均从外界引入晶粒入手，可以显著影响内部聚集态结构、吸光度、机械强度等性质；但掺杂组分多以无机材料为主，晶粒与聚合物基材缺乏共价键作用，环境酸碱性、凝胶溶胀度的变化将导致晶粒的流失，最终影响凝胶材料的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球及其制备方法，利用聚氨酯类预聚物侧链，在天然聚多糖材料海藻酸钙凝胶内部形成结晶区域，影响吸附位点排布方式，使目标分子在基材内部有序结合。为目标分子提供单一结合形式，提高印迹材料的识别选择性和结合量；同时结晶区域的形成充当物理交联点，获得凝胶结构稳定性，提高凝胶材料耐溶胀性；本发明丰富了天然聚多糖的改性方法，为海洋动植物材料开发、改性及应用提供新思路。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球的制备方法包括双键封端聚氨酯预聚体的合成和海藻酸钙接枝改性。

所述的双键封端聚氨酯预聚体的合成过程：

（1）一缩二乙二醇或二羟甲基丙酸放入分子筛中处理一周；聚乙二醇减压蒸馏脱水，水泵极限真空度在0.098MPa，120℃，4小时；

（2）甲基丙烯酸羟乙酯放入无水氯化钙中脱水；

（3）将甲基丙烯酸羟乙酯逐滴滴加到异佛尔酮二异氰酸酯中，并向其中滴加DBTDL（二月桂酸二丁基锡；Dibutyltin dilaurate）1~2滴，控制温度在30~40℃，用丙酮-二正丁胺法间断测定反应物中NCO的含量，直至NCO的含量达到理论值的一半，反应时间为40~55分钟，持续通N₂；

（4）将一缩二乙二醇、二羟甲基丙酸的N,N二甲基甲酰胺溶液、聚乙二醇中的一种逐滴滴加到步骤（3）的混合物溶液中，将温度控制在50~60℃，恒温反应直至NCO的含量为0，反应时间为1~1.2小时，得双键封端聚氨酯预聚体溶液。

异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和一缩二乙二醇的摩尔比为1:1:1.0~1:1:1.2；异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸或聚乙二醇和甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1:1:1.0~1:1:1.2。

所述的海藻酸钙接枝改性为预聚合-凝胶法，具体步骤如下：在30~250g去离子水中缓慢加入0.3~5g海藻酸钠，恒温45~75℃，磁力搅拌速度100~600转/分钟，溶解并通N₂ 30分钟；加入2-5ml新配制的过硫酸钾/亚硫酸钠溶液反应10~15min，加入双键封端聚氨酯预聚体溶液，反应3~6 小时，滴入1~2wt%CaCl₂溶液发生交联凝胶反应形成球形颗粒，30~60min后，固液分离并用丙酮索氏提取24小时，抽滤、真空干燥。

所述的海藻酸钙接枝改性为凝胶-原位接枝聚合法，具体步骤如下：将1~3g海藻酸钠在100g去离子水中完全溶解，静置消泡，用医用注射器吸取滴入1~2wt%CaCl₂溶液中发生交联凝胶反应，获得海藻酸钙凝胶微球，过滤，用滤纸擦去微球表面的浮水；海藻酸钙凝胶微球置于三口烧瓶中，加入10~50g去离子水，磁力搅拌下通氮气 30分钟，加入引发剂反应10~30分钟；再加入双键封端聚氨酯预聚体溶液反应3~6小时；丙酮索氏提取24小时后真空干燥。所述的引发剂为过硫酸钾溶液、过硫酸钾/亚硫酸钠体系、过氧化二苯甲酰/N,N-二甲基苯胺体系、偶氮二异丁腈中的一种。

与现有相关研究相比，本发明将聚氨酯晶态结构与凝胶材料结合、提出的聚氨酯改性海藻酸钙凝胶材料具有如下特点：首先，结晶性凝胶具有短程有序的特异结合位点，可诱导目标分子有序排列，大大提高目标分子在印迹材料上吸附、脱附的作用力一致性、环境响应精度和检测灵敏度；这也是外加晶粒手段所无法达到的，值得深入探讨；而传统迹凝胶材料的特异结合位点随机分布在三维网格中，对目标分子的识别及结合采取无序排列方式；造成材料对单一组分的结合力存在多样性的问题，这对基于分子印迹原理制备的检测器而言是吸附谱宽、精度下降、产生误差的主要原因。其二，自结晶水凝胶的交联结构是由晶区形成的物理交联点，无需添加双烯类或醛类交联剂，避免模板分子结构遭到破坏。对于蛋白质等高活性分子的吸附、印迹过程十分有利。同时可减少印迹材料识别位点的消耗。第三，晶区的形成将使水凝胶具有良好的结构稳定性，其原因类似于外加晶粒所提供的支撑作用，但结晶单元不会因重复使用而流失。本发明提出聚氨酯改性海藻酸钙凝胶材料。采用自由基接枝反应在海藻酸盐骨架上接枝结晶性良好的预聚物侧链（主要是双键封端的水性聚氨酯及聚酯），依靠侧链规则排列形成晶区。与传统的共价交联相比，物理交联水凝胶不仅具有结构稳定性，而且对分子印迹材料的吸附对象，将采取有序结合方式，对智能识别材料的开发应用具有重要的理论意义和潜在的应用价值。

本发明适用于海藻酸盐凝胶基质的吸附分离树脂、传感元件的制备，具有识别精度高、物理化学尺寸稳定好、可重复使用率高、降解产物无污染等特点。

附图说明

图1 聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球；（图片中的比例尺长度为1毫米）。

图2 海藻酸钙凝胶微球；（图片中的比例尺长度为1毫米）。

图3聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球；（图片中的比例尺长度为5毫米）。

图4海藻酸钙凝胶微球；（图片中的比例尺长度为5毫米）。

具体实施方式

第一步：双键封端聚氨酯预聚体的合成

方案1

原料：异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）；一缩二乙二醇（二甘醇，DEG）；甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）； 

原料处理：一缩二乙二醇放入分子筛中处理一周；HEMA放入无水氯化钙中脱水； 

实验步骤：（摩尔比IPDI：HEMA：DEG =1:1:1.0~1:1:1.2；）

（1）将HEMA(1倍质量)逐滴滴加到定量的IPDI(1.7倍质量)中,并向其中滴加DBTDL1~2滴，控制温度在30~40℃，用丙酮-二正丁胺法间断测定反应物中NCO的含量，直至NCO的含量达到理论值的一半，反应约40~55分钟，持续通N₂；

（2）将一缩二乙二醇（1.23~1.48倍质量）逐滴滴加到混合物溶液中，将温度控制在50~60℃，恒温反应直至NCO的含量约为0，反应约1~1.2小时，得产物；

（3）将产物溶于一定量的丙酮中，得预聚物溶液。

方案2

原料：异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）；二羟甲基丙酸（DMPA）；甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）； N,N二甲基甲酰胺（DMF）；

原料处理：二羟甲基丙酸（DMPA）放入分子筛中处理一周；HEMA放入无水氯化钙中脱水；

实验步骤：（摩尔比IPDI：DMPA：HEMA =1:1:1.0~1:1:1.2；）

（1）将HEMA(1倍质量)逐滴滴加到定量的IPDI(1.7倍质量)中,并向其中滴加DBTDL1~2滴，控制温度在30~40℃，丙酮二正丁胺法间断测定反应物中NCO的含量，直至NCO的含量达到理论值的一半，反应约40~55分钟，持续通N₂；

（2）将二羟甲基丙酸(1.03倍质量)用一定量的DMF溶解，逐滴滴加到混合物溶液中，将温度控制在75~85℃，恒温反应，直至NCO的含量为0，反应约70~85分钟，得预聚物溶液。

方案3

原料：异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）；聚乙二醇（PEG）；甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）； 

原料处理：聚乙二醇减压蒸馏脱水，水泵，极限真空度在0.098MPa，120℃，4个小时；HEMA放入无水氯化钙中脱水； 

实验步骤：（摩尔比IPDI：PEG：HEMA =1:1:1.0~1:1:1.2；）

（1）将HEMA(1倍质量)逐滴滴加到定量的IPDI(1.7倍质量)中（其摩尔比是1:1）,并向其中滴加DBTDL1~2滴，控制温度在30~40℃，丙酮-二正丁胺法间断测定反应物中NCO的含量，直至NCO的含量达到理论值的一半，反应约40~55分钟，持续通N₂；

（2）将一定质量聚乙二醇逐滴滴加到混合物溶液中，将温度控制在80~90℃，恒温反应，直至NCO的含量为0，反应约70~85分钟，得产物；

（3）将产物溶于一定质量DMF，得预聚物溶液。

实施例1

原料：异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）；二乙二醇（二甘醇，DEG）；甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）；

实验步骤：（摩尔比IPDI:HEMA:DEG=1:1:1.2）

（1）称取（0.5563克） IPDI置于恒温水浴锅中（35℃），N₂环境，加入2滴DBTDL，磁力搅拌2分钟，向里面缓慢加入（0.3359克）质量的HEMA，反应55分钟；

（2）将温度升至50℃，将IPDI与HEMA反应的产物缓慢（严格控制滴加的速度）滴加入0.3170克DEG中，恒温反应1小时；

（3）反应1小时后，加入一定体积的丙酮溶解得预聚物溶液。

实施例2

原料：异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）；二羟甲基丙酸(DMAP)；甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）；

实验步骤：（摩尔比IPDI:HEMA :DMAP=1:1:1.2 ）

（1）称取（0.5591克） IPDI置于恒温水浴锅中（35℃），N₂环境，加入2滴DBTDL，磁力搅拌2分钟，向里面缓慢加入（0.3410克）质量的HEMA，反应55分钟；

（2）取3毫升DMF溶解0.3359克DMAP；

（3）将温度升至80℃，将IPDI与HEMA反应的产物缓慢（严格控制滴加的速度）滴加入DMAP中，恒温反应85分钟。

实施例3

原料：异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）；聚乙二醇（1000）（PEG）；甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）；

实验步骤：（摩尔比IPDI:HEMA :PEG=1:1:1.2 ）

（1）称取（1.1474克） IPDI置于恒温水浴锅中（35℃），N₂环境，加入2滴DBTDL，磁力搅拌2分钟，向里面缓慢加入（0.6874克）质量的HEMA，反应55分钟；

（2）取一定体积的丙酮溶解5.1403克PEG；

（3）将温度升至80℃，将IPDI与HEMA反应的产物缓慢（严格控制滴加的速度）滴加入PEG中，恒温反应85分钟。

第二步：海藻酸钙接枝改性，共有两种方案

方案1

预聚合-凝胶法（pre-polymerization-gelating，PPG）

在浸入磁力搅拌恒温水浴槽（恒温45~75℃，转速100~600转/分钟）的三口烧瓶中加入30~250g质量的去离子水，缓慢加入海藻酸钠0.3~5g质量，在磁力搅拌作用下溶解并通N₂ 30分钟。加入新配制的引发剂溶液-（过硫酸钾/亚硫酸钠）溶液（浓度0.01%~1%质量浓度，体积2毫升~5毫升）引发10~15 分钟，再加入第一步产物，待反应3~6 小时后终止反应。用医用注射器吸取静置消泡后的接枝聚合物溶液，滴入足量CaCl₂溶液（500g质量以上，质量浓度1%~2%）中发生交联凝胶反应形成球形颗粒。原溶液中浸泡30~60分钟后，将产物“聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球”分离并用丙酮索氏提取24小时，抽滤、真空干燥。

实施例1

（1）配制质量浓度1%的海藻酸钠溶液(1克质量海藻酸钠，99克质量去离子水)，氮气保护下磁力搅拌30分钟；

（2）向上述海藻酸钠溶液加入质量浓度2%的过硫酸钾溶液（0.04克过硫酸钾，2克去离子水），预引发15分钟；

（3）将第一步产物方案1合成的单体溶于3毫升丙酮降低粘度，将其逐滴滴加到过硫酸钾引发的海藻酸钠溶液中；恒温45℃反应1小时，恒温55℃反应2.5小时；

（4）配制质量浓度2%（2克质量CaCl₂，98克质量去离子水）的氯化钙溶液；

（5）将（3）反应产物用注射器逐滴滴加到上述氯化钙溶液中，静止30分钟后过滤，反复用式量浓度30%、50%、100%的乙醇洗涤；放置恒温（50℃）干燥箱真空干燥；获得干态产物“聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球”。

实施例2

（1）配制质量浓度1.5%的海藻酸钠溶液(1克质量海藻酸钠，66克质量去离子水)，氮气保护下磁力搅拌30分钟；

（2）称取KPS 0.0836克，Na₂SO₃ 0.0376克（约占单体总量的1.5%），分别用适量的水溶解。预先配好的SA溶液转移到三口烧瓶中，分别向里滴加约2/3的KPS和Na₂SO₃水溶液，并将温度缓慢升温至50℃。引发一段时间后，向反应器中滴加单体和剩余的引发剂，恒温反应约2.5小时；

（3）将（2）产物直接加入到氯化钙2%溶液中（1克质量无水氯化钙，49克质量去离子水）获得湿态产物“聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球”。

实施例3

（1）配制质量浓度2%的海藻酸钠溶液(1克质量海藻酸钠，49克质量去离子水)，氮气保护下磁力搅拌30分钟；

（2）称取KPS 0.0230克，并用3.0630克蒸馏水溶解；称取 Na₂SO₃ 0.01克用1.5184克蒸馏水溶解。引发剂约占单体总量的1%；

（3） 将预先配好的SA溶液转移到三口烧瓶中，向里滴加分别向里滴加约2/3的KPS和Na₂SO₃水溶液，并将温度缓慢升温至55℃。引发20分钟后，向反应器中滴加第一步方案2合成的单体和剩余的引发剂，恒温反应约3小时；

（4）将接枝改性的海藻酸钠溶液用医用注射器滴入到氯化钙2%溶液中（1克质量无水氯化钙，49克质量去离子水水）获得湿态产物“聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球”。

方案2

凝胶-原位接枝聚合法（gelating-in-situ-grafting，GIG）

将海藻酸钠（1~3g质量）在去离子水（100g质量）中完全溶解，静置消泡。用医用注射器吸取该粘稠溶液，滴入足量CaCl₂溶液中（质量浓度为1%~2%），立刻发生交联凝胶反应，获得海藻酸钙凝胶微球。将制备的海藻酸钙凝胶微球在氯化钙溶液中放置一段时间后过滤，用滤纸擦去微球表面的浮水。海藻酸钙凝胶微球置于三口烧瓶中，加入去离子水（10~50g质量），磁力搅拌下通氮气 30分钟，加入新配制的引发剂溶液（过硫酸钾溶液或过硫酸钾/亚硫酸钠体系，过氧化二苯甲酰/N,N-二甲基苯胺体系，或偶氮二异丁腈），质量浓度0.1%~1%）引发10~30分钟。再加入第一步产物引发反应，3~6小时后终止。将改性微球过滤得湿态“聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球”，丙酮索氏提取24小时后真空干燥即可获得干态“聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球”。

实施例4

（1）配制质量浓度为2%的海藻酸钠水溶液，将其滴到质量浓度为2%氯化钙溶液中凝胶成球；静止11小时；

（2）用去离子水洗去凝胶微球表面离子，用少量DMF浸泡微球约半个小时，称取3g微球置于三口瓶反应器中，加入15毫升的DMF，磁力搅拌；

（3）称取0.082105克的偶氮二异丁腈，并取5毫升的DMF将其溶解，逐滴滴加到到反应器中，并将反应器温度缓慢升温至65℃，引发30分钟；

（4）边搅拌边滴加第一步的预聚物溶液；滴加完毕后，继续反应6小时；

（5）从反应器中取出微球，真空抽滤，丙酮索氏提取24小时，真空干燥形成硬质颗粒。

实施例5

（1）配制质量浓度为2%的海藻酸钠水溶液，将其滴到质量浓度为2%氯化钙溶液中凝胶成球；静止11h；

（2）用去离子水洗去凝胶微球表面离子，用少量丙酮浸泡微球约半个小时，称取3g微球置于三口瓶反应器中，加入15毫升的丙酮，磁力搅拌；

（3）称取0.029克的过氧化二苯甲酰，用4毫升的丙酮将其溶解，逐滴滴加到到反应器中，向里滴加两滴N,N-二甲基苯胺，并将反应器温度缓慢升温至30℃，引发15分钟；

（4）边搅拌边滴加第一步的预聚物溶液；滴加完毕后，继续反应2.5小时；

（5）从反应器中取出微球，真空抽滤，丙酮索氏提取24小时，真空干燥形成硬质颗粒。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球的制备方法，其特征在于：包括双键封端聚氨酯预聚体的合成和海藻酸钙接枝改性。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球的制备方法，其特征在于：所述的双键封端聚氨酯预聚体的合成过程：

（1）一缩二乙二醇或二羟甲基丙酸放入分子筛中处理一周；聚乙二醇减压蒸馏脱水，水泵极限真空度在0.098MPa，120℃，4小时；

（2）甲基丙烯酸羟乙酯放入无水氯化钙中脱水；

（3）将甲基丙烯酸羟乙酯逐滴滴加到异佛尔酮二异氰酸酯中，并向其中滴加二月桂酸二丁基锡1~2滴，控制温度在30~40℃，用丙酮-二正丁胺法间断测定反应物中NCO的含量，直至NCO的含量达到理论值的一半，反应时间为40~55分钟，持续通N₂；

（4）将一缩二乙二醇、二羟甲基丙酸的N,N二甲基甲酰胺溶液、聚乙二醇中的一种逐滴滴加到步骤（3）的混合物溶液中，将温度控制在50~60℃，恒温反应直至NCO的含量为0，反应时间为1~1.2小时，得双键封端聚氨酯预聚体溶液。

3.根据权利要求2所述的聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球的制备方法，其特征在于：异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和一缩二乙二醇的摩尔比为1:1:1.0~1:1:1.2；异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸或聚乙二醇和甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1:1:1.0~1:1:1.2。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球的制备方法，其特征在于：所述的海藻酸钙接枝改性为预聚合-凝胶法，具体步骤如下：在30~250g去离子水中缓慢加入0.3~5g海藻酸钠，恒温45~75℃，磁力搅拌速度100~600转/分钟，溶解并通N₂ 30分钟；加入2-5ml新配制的过硫酸钾/亚硫酸钠溶液反应10~15min，加入双键封端聚氨酯预聚体溶液，反应3~6小时，滴入1~2wt%CaCl₂溶液发生交联凝胶反应形成球形颗粒，30~60min后，固液分离并用丙酮索氏提取24小时，抽滤、真空干燥。

5.根据权利要求1所述的聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球的制备方法，其特征在于：所述的海藻酸钙接枝改性为凝胶-原位接枝聚合法，具体步骤如下：将1~3g海藻酸钠在100g去离子水中完全溶解，静置消泡，用医用注射器吸取滴入1~2wt%CaCl₂溶液中发生交联凝胶反应，获得海藻酸钙凝胶微球，过滤，用滤纸擦去微球表面的浮水；海藻酸钙凝胶微球置于三口烧瓶中，加入10~50g去离子水，磁力搅拌下通氮气 30分钟，加入引发剂反应10~30分钟；再加入双键封端聚氨酯预聚体溶液反应3~6小时；丙酮索氏提取24小时后真空干燥。

6.根据权利要求5所述的聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球的制备方法，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸钾溶液、过硫酸钾/亚硫酸钠体系、过氧化二苯甲酰/N,N-二甲基苯胺体系、偶氮二异丁腈中的一种。

7.一种如权利要求1所述的方法制得的聚氨酯改性海藻酸钙凝胶微球。

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