CN105732999A - 高强度交联水凝胶和弹性体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度交联水凝胶和弹性体及其制备方法。该方法先通过化学交联或物理交联制备包含第一有机高分子的第一网络水凝胶，将第一网络水凝胶浸泡于另一种有机高分子溶液(第二有机高分子溶液)中，得到高强度交联水凝胶，将所得高强度交联水凝胶的水分去除，得到弹性体；所述高强度交联水凝胶和弹性体具有优异的拉伸强度、断裂伸长率及弹性模量。本发明提供的制备方法提高了聚合物间的交联度，且该方法简单、成本低，制得的水凝胶生物相容性好，具有非常优异的机械性能，在工业及生物医学等领域具有广阔的应用前景。

Description

高强度交联水凝胶和弹性体及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及水凝胶和弹性体，特别地，涉及一种高强度交联水凝胶和弹性体及其制备方法。
背景技术
水凝胶是一类特殊的软湿性材料，其由三维网络状的亲水性高分子以及充斥在网络间的水组成，由于其具有高吸水性、刺激响应性、对小分子的渗透性以及生物相容性等特点而被广泛应用于保水材料、生物医学、医药、化工、农业等领域，在药物控制释放、组织工程等领域也具有良好的应用前景。
根据其三维网络键合的不同，水凝胶主要分为物理交联水凝胶和化学交联水凝胶。其中，化学交联水凝胶是高分子链间以化学键的形式结合成三维网络结构，所述网络结构具有永久性特征。物理交联水凝胶则是利用非共价键结合成三维网络结构，如静电作用、氢键作用、离子键作用、亲疏水作用或主客体作用等形成三维网络，是非永久性的，可以通过加热凝胶转变为溶液，其网络交联具有可逆性。
中国专利CN201410012611公开了一种高强度壳聚糖物理水凝胶的制备方法，其主要将壳聚糖经过溶解、凝胶、透析得到水凝胶，其制备方法简单，但是，得到的水凝胶为单网络结构，强度较低。
因此，亟待开发一种高强度交联水凝胶的方法。
发明内容
为了克服上述问题，本发明人对水凝胶及其制备方法进行了锐意研究，结果发现：将含有某种有机高分子的单网络水凝胶浸入另一种带有特定官能团有机高分子溶液中，通过氢键或离子键，两种有机高分子链之间会进一步发生物理交联，最后进行后处理，得到双网络结构、高强度交联水凝胶和弹性体，从而完成本发明。
本发明的目的之一在于提供一种高强度交联水凝胶和弹性体的制备方法，具体体现在：
(1)一种高强度交联水凝胶的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
步骤1、将水与第二有机高分子混合，配制第二有机高分子溶液；
步骤2、将第一网络水凝胶浸泡于第二有机高分子溶液中，得到高强度交联水凝胶；
(2)一种弹性体的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
步骤1、将水与第二有机高分子混合，配制第二有机高分子溶液；
步骤2、将第一网络水凝胶浸泡于第二有机高分子溶液中，得到高强度交联水凝胶，
步骤3、去除步骤2中得到的高强度交联水凝胶的水分，得到弹性体；
(3)根据上述(1)或(2)所述的方法，其中，在步骤1之前进行步骤1’:
步骤1’、通过化学交联或物理交联制备包含第一有机高分子的第一网络水凝胶；
(4)根据上述(1)至(3)之一所述的方法，其中，在步骤1’中，
所述第一有机高分子为带有多个羟基、巯基或羰基的水溶性有机高分子，
优选为下述1)～4)中的一种或几种：
1)天然高分子：包括带有多个羟基的天然高分子，例如海藻酸钠、明胶，
2)化学改性的天然高分子：包括带有多个羟基的改性高分子，例如羟乙基纤维素、羧甲基壳聚糖、葡糖氨基葡聚糖，
3)带有多个羟基或羧基的合成高分子：例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚乙烯醇，
4)带有多个阴离子或阳离子的合成高分子：例如聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠；
更优选为明胶、羟甲基壳聚糖和聚乙烯醇中的一种或几种；和/或
所述化学交联为单体在光、热、高能辐射、机械力、超声波或交联剂的作用下合成第一有机高分子并进行交联；
和/或
所述物理交联如下进行：将第一有机高分子与水混合得第一有机高分子溶液，然后再降温处理进行交联；
(5)根据上述(1)至(4)之一所述的方法，其中，在步骤1’中，所述单体为含有羟基、巯基或羰基基团的单体；和/或
所述化学交联为单体在γ-射线辐照或交联剂的作用下进行交联，其中，所述辐射处理如下进行：于低温或室温下辐照2-8小时，优选辐照3-6小时，其中所述室温为10-30℃，所述低温为0℃以下；和/或
所述降温处理如下进行：于室温或低温下静置6～48小时，优选静置12～24小时，其中所述室温为10～30℃，所述低温为0℃以下；
(6)根据上述(1)至(5)之一所述的方法，其中，在步骤1中，
所述第二有机高分子为带有多个羧基或氨基的水溶性有机高分子，优选为天然高分子、化学改性的天然高分子和合成高分子中的一种或几种，更优选为合成高分子，例如聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚乙烯亚胺、水性聚氨酯、瓜尔胶、聚二甲基二烯丙基氯化铵、阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、明胶、聚丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠和聚乙烯苯磺酸钠，和/或
所述第二有机高分子溶液的质量百分比浓度为10～40％，优选为15～25％，更优选为20％；
(7)根据上述(1)至(6)之一所述的方法，其中，
所述第二有机高分子与第一有机高分子为两种不同的有机高分子，且其侧链官能团之间能够发生氢键作用，和/或
所述第二有机高分子与第一有机高分子的侧链官能团带有相反电荷；
(8)根据上述(1)至(7)之一所述的方法，其中，
在步骤2中，所述浸泡于5～60℃浸泡10～180h，优选地，于室温下浸泡70～120h，例如72h，其中，所述室温为10～30℃，和/或
在步骤3中，采用自然晾干或烘箱干燥的方式去除水分，优选烘箱干燥；
本发明的目的之二在于提供一种高强度交联水凝胶和弹性体，具体体现在：
(9)一种高强度交联水凝胶和弹性体，其中，所述高强度交联水凝胶和弹性体均由第一有机高分子和第二有机高分子制成，优选由上述(1)至(8)之一所述的方法制成；
(10)根据上述(9)所述的高强度交联水凝胶和弹性体，其中，
所述高强度交联水凝胶的拉伸强度为0.3～16.0MPa，断裂伸长率为450～1100％，弹性模量为0.1～2.5MPa；和/或
所述弹性体的拉伸强度为2.0～26.0MPa，断裂伸长率为500～1200％，弹性模量为0.5～16.0MPa。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在本发明中，对第一网络水凝胶进行进一步交联，具体地，将其浸入另一种带有特定官能团有机高分子溶液中，通过氢键或离子键，两种有机高分子链之间会进一步发生物理交联，最后进行后处理，得到高强度交联水凝胶和弹性体。
其中，氢键是一种中等强度的分子间作用力，一般分为分子内氢键和分子间氢键。研究表明，在通过物理交联形成的水凝胶中，氢键作用会大大增加水凝胶的机械强度。离子键是指阴离子、阳离子间通过静电作用形成的化学键，带相反电荷的离子之间存在静电吸引作用，离子键作用在凝胶应用中有着增强机械性能的作用。
依靠氢键作用和离子键作用作为直接连接第一有机高分子和第二之间的“桥梁”构筑物理交联的高分子三维网络结构，该方法大大扩展了物理交联水凝胶的种类，制得的水凝胶具有优异的机械性能和良好的应用前景。并且在此基础上，通过去除水凝胶中的水而得到弹性体材料，为弹性体材料的制备提供了一种新途径。
根据本发明的第一方面，提供一种高强度交联水凝胶和弹性体的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、将水与第二有机高分子混合，配制第二有机高分子溶液；
步骤2、将第一网络水凝胶浸泡于第二有机高分子溶液中，得到高强度交联水凝胶。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1中，所述第二有机高分子为带有多个羧基或氨基的水溶性有机高分子，或，所述第二有机高分子为带有多个阴离子或阳离子的水溶性有机高分子。
在进一步优选的实施方式中，在步骤1中，所述第二有机高分子为天然高分子、化学改性的天然高分子和合成高分子中的一种或几种。
在更进一步优选的实施方式中，在步骤1中，所述第二有机高分子为合成高分子，例如聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚乙烯亚胺、水性聚氨酯、瓜尔胶、聚二甲基二烯丙基氯化铵、阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、明胶、聚丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠和聚乙烯苯磺酸钠。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1中，所述第二有机高分子溶液的质量百分比浓度为10～40％，优选为15～25％，更优选为20％。
其中，若第二有机高分子溶液的浓度太小，则不能够提供充足量的第二有机高分子与第一网络水凝胶作用形成高强度交联水凝胶，但是，若第二有机高分子溶液浓度太大，则第一网络水凝胶在其中不能充分溶胀，即第二有机高分子不能充分与第一网络水凝胶作用，反而是第二有机高分子自身发生交联，这样同样不能得到高强度交联水凝胶。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1之前进行步骤1’：
步骤1’、通过化学交联或物理交联制备包含第一有机高分子的第一网络水凝胶。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1’中，所述第一有机高分子为带有多个羟基、巯基或羰基的水溶性有机高分子，或者，所述第一有机高分子为带有多个阴离子或阳离子的水溶性有机高分子。
在进一步优选的实施方式中，所述第一有机高分子为下述1)～4)中的一种或几种：
1)天然高分子：包括带有多个羟基的多糖类高分子，例如海藻酸钠、明胶；
2)化学改性的天然高分子：包括带有多个羟基的改性高分子，例如改性淀粉、羟乙基纤维素、羧甲基壳聚糖、葡糖氨基葡聚糖；
3)带有多个羟基或羧基的合成高分子：例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚乙烯醇；
4)带有多个阴离子或阳离子的合成高分子：例如聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠。
在更进一步优选的实施方式中，所述第一有机高分子为明胶、羟甲基壳聚糖和聚乙烯醇中的一种或几种。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1’中，所述化学交联为单体在光、热、高能辐射、机械力、超声波或交联剂的作用下合成第一有机高分子并进行交联。
在进一步优选的实施方式中，在步骤1’中，所述化学交联为单体在γ-射线辐照或交联剂的作用下进行交联。
在更进一步优选的实施方式中，在步骤1’中，所述辐射处理如下进行：于低温或室温下辐照2-8小时，优选辐照3-6小时，其中所述室温为10-30℃，所述低温为0℃以下。
根据本发明一种优选的实施方式中，所述单体为含有羟基巯基或羰基的单体。
根据本发明一种优选的实施方式，所述交联剂包括二乙烯基苯、二异氰酸酯和N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
其中，所述在辐照或交联剂作用下，体系中的单体开始聚合生成第一有机高分子，且第一有机高分子链之间产生交联，形成稳定的化学键，从而得到具有优良机械性能的第一网络水凝胶，所述第一网络水凝胶为单网络结构。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1’中，所述物理交联如下进行：将第一有机高分子与水混合得第一有机高分子溶液，然后再降温处理进行交联。
在进一步优选的实施方式中，根据本发明一种优选的实施方式，混合后，所述第一有机高分子溶液于40～100℃下搅拌60～120min，优选于60～100℃下搅拌80～100min，更优选于100℃下搅拌90min。
其中，加热搅拌的目的是使第一有机高分子在水中完全溶解且充分混合均匀，有利于后续氢键或离子键的形成，使最终制得的高强度交联水凝胶和弹性体更均一，性能也更稳定。
在更进一步优选的实施方式中，所述降温处理如下进行：于室温或低温下静置6～48小时，优选静置12～24小时，其中所述室温为10～30℃，所述低温为0℃以下。
其中，所述第一有机高分子溶液的质量百分比浓度为3.0～17.0％，优选为5.0～15.0％，更优选为8～12％。
其中，所述第一有机高分子的种类、聚合度、用量对制得的第一网络水凝胶的力学性能影响很大，例如：若第一有机高分子用量过少，则第一有机高分子溶液的浓度太小，则在溶液中，分子链间距离较大，较难形成稳定的氢键，即不易形成网络凝胶，但是，若第一有机高分子的用量过多，则第一溶液的浓度太大，则其交联程度过于大，使其后续在第二有机高分子溶液中不易溶胀，即不易与第二有机高分子的分子链进行作用，并且，在高浓度下得到的第一网络水凝胶较硬，力学性能较差。因此可根据实际需要进行选择和调节，制备过程具有良好的可控性，同时对其分子结构没有限制，可以为直链结构、带有支链的结构、超支化结构或树枝状结构。
其中，所述第一有机高分子溶液在逐渐降温的过程中，体系中分子的运动速率逐渐减慢，第一有机高分子的分子链之间逐渐形成稳定的诸多连续的氢键，从而得到具有优良机械性能的第一网络水凝胶，所述第一网络水凝胶为单网络结构。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤2中，第一有机高分子与第二有机高分子接触，两者通过氢键作用或离子键作用形成氢键或离子键，得到所述高强度交联水凝胶，所述高强度交联水凝胶为双网络交联结构，即在第一网络交联的基础上进行第二网络的交联。
根据本发明一种优选的实施方式，所述第二有机高分子与第一有机高分子侧链官能团之间能够发生氢键作用，即第一有机高分子与第二有机高分子为两种不同的有机高分子，其含有的不同分子链结构之间可发生氢键作用，这样，可以进行第二网络的交联，形成双网络结构。
例如，第一有机高分子的侧链官能团为羟基，第二有机高分子的侧链官能团为羧基或氨基；第一有机高分子的侧链官能团为羧基或氨基，第二有机高分子的侧链官能团为羟基；这样，第一有机高分子的分子链会与第二有机高分子的分子链形成氢键，实现进一步交联。
根据本发明另一种优选的实施方式，所述第二有机高分子与第一有机高分子的侧链官能团带有相反电荷。
其中，第一有机高分子的分子链与第二有机高分子的分子链之间会形成离子键，进行第二网络的交联，得到双网络交联结构，即实现进一步交联。
所述第二有机高分子的种类、聚合度、用量及第一有机高分子的用量比对制得水凝胶和弹性体的力学性能影响很大，可根据实际需要进行选择和调节，制备过程具有良好的可控性。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤2中，所述浸泡于5～60℃浸泡10～180h。
在进一步优选的实施方式中，在步骤2中，所述浸泡于室温下浸泡70～120h，例如72h。
其中，所述室温为10～30℃，而浸泡的目的是使第二有机高分子的分子链与第一有机高分子的分子链充分接触，发生氢键作用或离子键作用，继而实现进一步交联。其中，若浸泡温度太低，在低温下分子链运动缓慢，难以实现彼此间的充分接触，而溶剂为水，因此温度也不宜太高，并且温度太高会破坏第一网络凝胶的氢键作用，因此优选于室温下进行，而对于浸泡时间没有严格限制，一般浸泡时间越长，链间相互作用越强，但是，时间太长也是一种浪费，因此控制在180h以内，优选72h。
在本发明中，所述弹性体的制备是在高强度交联水凝胶制备的基础上增加步骤3。
步骤3、去除步骤2中得到的高强度交联水凝胶的水分，得到弹性体。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤3中，采用自然晾干、冷冻干燥机冻干或烘箱干燥的方式去除水分，优选烘箱干燥。
其中，步骤3的目的是去除高强度交联水凝胶中的水分，而对于去除方式不做限定，为了节约时间，优选选用烘箱干燥。
根据本发明的第二方面，提供一种高强度交联水凝胶和弹性体，所述高强度交联水凝胶和弹性体均由第一有机高分子(单体)和第二有机高分子制成，优选根据本发明第一方面提供的方法制成。
根据本发明一种优选的实施方式，所述第一有机高分子为带有多个羟基、巯基或羰基的水溶性有机高分子(所述单体为含有羟基、巯基或羰基基团的单体，其经聚合能够的得到第一有机高分子)，或者，所述第一有机高分子为带有多个阴离子或阳离子的水溶性有机高分子。
在进一步优选的实施方式，所述第一有机高分子为下述1)～4)中的一种或几种：
1)天然高分子：包括带有多个羟基的多糖类高分子，例如海藻酸钠、明胶；
2)化学改性的天然高分子：包括带有多个羟基的改性高分子，例如改性淀粉、羟乙基纤维素、羧甲基壳聚糖、葡糖氨基葡聚糖；
3)带有多个羟基或羧基的合成高分子：例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚乙烯醇；
4)带有多个阴离子或阳离子的合成高分子：例如聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠。
在更进一步优选的实施方式中，所述第一有机高分子为明胶、羟甲基壳聚糖和聚乙烯醇中的一种或几种。
根据本发明一种优选的实施方式，所述第二有机高分子为带有多个羧基或氨基的水溶性有机高分子，或，所述第二有机高分子为带有多个阴离子或阳离子的水溶性有机高分子。
在进一步优选的实施方式中，所述第二有机高分子为天然高分子、化学改性的天然高分子和合成高分子中的一种或几种。
在更进一步优选的实施方式中，所述第二有机高分子为合成高分子，例如聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚乙烯亚胺、水性聚氨酯、瓜尔胶、聚二甲基二烯丙基氯化铵、阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、明胶、聚丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠和聚乙烯苯磺酸钠。
根据本发明一种优选的实施方式，所述第二有机高分子与第一有机高分子为两种不同的有机高分子，且其侧链官能团之间能够发生氢键作用。
例如，第一有机高分子的侧链官能团为羟基，第二有机高分子的侧链官能团为羧基或氨基；第一有机高分子的侧链官能团为羧基或氨基，第二有机高分子的侧链官能团为羟基；这样，第一有机高分子的分子链会与第二有机高分子的分子链形成氢键，实现进一步交联。
根据本发明另一种优选的实施方式，所述第二有机高分子与第一有机高分子的侧链官能团带有相反电荷。
其中，第一有机高分子的分子链与第二有机高分子的分子链之间会形成离子键，实现进一步交联。
在进一步优选的实施方式中，所述高强度交联水凝胶的拉伸强度为0.3～16.0MPa，断裂伸长率为450～1100％，弹性模量为0.1～2.5MPa。
在进一步优选的实施方式中，所述弹性体的拉伸强度为2.0～26.0MPa，断裂伸长率为500～1200％，弹性模量为0.5～16.0MPa。
本发明所具有的有益效果包括：
(1)本发明所需要的有机高分子的选择范围广，可根据需要，通过调节有机高分子的种类、用量、处理温度等控制高强度交联水凝胶和弹性体的组成及力学性能，具有优异的可控性；
(2)本发明提供的方法，其原料易得且价格低廉，制备工艺、所需装置简单，能耗低，具有大范围的适用性和巨大的经济效益潜力，且适于大规模工业生产；
(3)本发明提供的高强度交联水凝胶和弹性体具有优异的力学性能，，在工业、生物医学等领域具有广阔的应用前景。
实施例
以下通过具体实施例进一步描述本发明。不过这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。
实施例1
将10g明胶和90g水混合，于100℃加热条件下充分搅拌90分钟，得到均匀澄清的第一有机高分子溶液。
将第一有机高分子溶液于-20℃的恒温冷藏箱中进行低温冷冻。24h后，取出，在室温下解冻1h，得到第一网络水凝胶，厚度为2mm。
配制质量浓度为20％的聚丙烯酸钠(PAANa)水溶液，并将所得第一网络水凝胶浸泡于其中，在室温下浸泡72h后，取出，用水冲洗干净，得到高强度交联水凝胶。
实施例2
将实施例1中制得的高强度交联水凝胶放入烘箱进行干燥，除去水分，得到相应弹性体。
实施例3
将8g聚乙烯醇(PVA)和92g水混合，于100℃加热条件下充分搅拌90分钟，得到均匀澄清的第一有机高分子溶液。
将第一有机高分子溶液于-20℃的恒温冷藏箱中进行低温冷冻。24h后，取出，在室温下解冻1h，得到第一网络交联水凝胶，厚度为2mm。
配制质量浓度为20％的聚丙烯酸(PAA)水溶液，并将上述所得第一网络水凝胶浸泡于其中，在室温下浸泡72h后，取出，用水冲洗干净，得到高强度交联水凝胶。
实施例4
将实施例3中制得的高强度交联水凝胶放入烘箱进行干燥，除去水分，得到相应弹性体。
实施例5
将3g羧甲基壳聚糖(CMC)和97g水混合，于100℃加热条件下充分搅拌90分钟，得到均匀澄清的第一有机高分子溶液。
将第一有机高分子溶液于-20℃的恒温冷藏箱中进行低温冷冻。24h后，取出，在室温下解冻1h，得到第一网络交联水凝胶，厚度为2mm。
配制质量浓度为20％的聚乙烯亚胺(PEI)水溶液，并将上述所得第一网络水凝胶浸泡于其中，在室温下浸泡72h后，取出，用水冲洗干净，得到高强度交联水凝胶。
实施例6
将实施例5中制得的高强度交联水凝胶放入烘箱进行干燥，除去水分，得到相应弹性体。
实施例7
将8g聚乙烯醇(PVA)和92g水混合，于100℃加热条件下充分搅拌90分钟，得到均匀澄清的第一有机高分子溶液。
将第一有机高分子溶液于-20℃的恒温冷藏箱中进行低温冷冻。24h后，取出，在室温下解冻1h，得到第一网络交联水凝胶，厚度为2mm。
配制质量浓度为20％的聚马来酸(HPMA)水溶液，并将上述所得第一网络交联水凝胶浸泡于其中，在室温下浸泡72h后，取出，用水冲洗干净，得到高强度交联水凝胶。
实施例8
将实施例7中制得的高强度交联水凝胶放入烘箱进行干燥，除去水分，得到相应弹性体。
实施例9
将8g聚乙烯醇(PVA)和92g水混合，于100℃加热条件下充分搅拌90分钟，得到均匀澄清的第一有机高分子溶液。
将第一有机高分子溶液于-20℃的恒温冷藏箱中进行低温冷冻。24h后，取出，在室温下解冻1h，得到第一网络交联水凝胶，厚度为2mm。
配制质量浓度为20％的聚甲基丙烯酸(PMA)水溶液，将上述所得第一网络凝胶水凝胶浸泡于其中，在室温下浸泡72h后，取出，用水冲洗干净，得到高强度交联水凝胶。
实施例10
将实施例9中制备的水凝胶放入烘箱进行干燥，除去水分，得到相应弹性体。
实施例11
重复实施例5的制备过程，区别在于，聚乙烯亚胺(PEI)水溶液的质量浓度为15％。
实施例12
将实施例11中制备的水凝胶放入烘箱进行干燥，除去水分，得到相应弹性体。
实施例13
重复实施例5的制备过程，区别在于，聚乙烯亚胺(PEI)水溶液的质量浓度为25％。
实施例14
将实施例13中制备的水凝胶放入烘箱进行干燥，除去水分，得到相应弹性体。
实施例15
将4.13ml的丙烯酸(AA)和5.87ml的水混合，充分搅拌，通氮除氧后进行低温处理，然后在60Coγ-射线下辐照4h，得到第一网络交联水凝胶，厚度为2mm。
配制质量浓度为20％的聚二甲基二烯丙烯氯化铵(PDMDAAC)水溶液，并将上述所得第一网络交联水凝胶浸泡于其中，在室温下浸泡72h后，取出，用水冲洗干净，得到高强度交联水凝胶。
对比例
对比例1
重复实施例3的制备过程，区别在于不添加第二有机高分子，即产物为第一网络交联水凝胶。
对比例2
重复实施例3的制备过程，区别在于加入的第二有机高分子与第一有机高分子为相同物质，均为聚乙烯醇(PVA)，其中，第二有机高分子溶液的浓度为15％。
对比例3
重复实施例11的制备过程，区别在于不添加第二有机高分子，即产物为第一网络交联水凝胶。
实验例
实验例1
分别测定实施例1～10、实施例15和对比例1～3制得的高强度交联水凝胶或弹性体的力学性能参数，包括拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量，结果如表1和表2所示：
表1.高强度交联水凝胶的力学性能参数
表2.弹性体的力学性能参数
由表1和表2中可知，本发明所提供的高强度交联水凝胶或弹性体具有良好的力学性能，其中，分别比较实施例3与对比例1以及实施例15与对比例3，可以看出，实施例3和实施例15的力学性能分别明显优于对比例1和对比例3，说明，第二有机高分子的加入进一步增强了交联程度，提高了材料的力学性能；分别比较实施例3与对比例2可以看出，实施例3的力学性能分别明显优于对比例2，说明，第二有机高分子不同于第一有机高分子时，能够形成第二网络交联，提高其力学性能，使最终得到的产品具有双网络交联结构。
以上结合优选实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本发明的阐述性解释，并不对本发明的保护范围构成任何限制。在不超出本发明精神和保护范围的情况下，可以对本发明技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高强度交联水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、将水与第二有机高分子混合，配制第二有机高分子溶液；
步骤2、将第一网络水凝胶浸泡于第二有机高分子溶液中，得到高强度交联水凝胶。
2.一种弹性体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、将水与第二有机高分子混合，配制第二有机高分子溶液；
步骤2、将第一网络水凝胶浸泡于第二有机高分子溶液中，得到高强度交联水凝胶；
步骤3、去除步骤2中得到的高强度交联水凝胶的水分，得到弹性体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤1之前进行步骤1’:
步骤1’、通过化学交联或物理交联制备包含第一有机高分子的第一网络水凝胶。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在步骤1’中，
所述第一有机高分子为带有多个羟基、巯基或羰基的水溶性有机高分子，或，所述第一有机高分子为带有多个阴离子或阳离子的水溶性有机高分子；
优选为下述1)～4)中的一种或几种：
1)天然高分子：包括带有多个羟基的天然高分子，例如海藻酸钠、明胶；
2)化学改性的天然高分子：包括带有多个羟基的改性高分子，例如改性淀粉、羟乙基纤维素、羧甲基壳聚糖、葡糖氨基葡聚糖；
3)带有多个羟基或羧基的合成高分子：例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚乙烯醇；
4)带有多个阴离子或阳离子的合成高分子：例如聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠；
更优选为明胶、羟甲基壳聚糖和聚乙烯醇中的一种或几种；
和/或
所述化学交联为单体在光、热、高能辐射、机械力、超声波或交联剂的作用下合成第一有机高分子并进行交联；
和/或
所述物理交联如下进行：将第一有机高分子与水混合得第一有机高分子溶液，然后再降温处理进行交联。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在步骤1’中，
所述单体为含有羟基、巯基或羰基基团的单体；和/或
所述化学交联为单体在γ-射线辐照或交联剂的作用下进行交联，其中，所述辐射处理如下进行：于低温或室温下辐照2-8小时，优选辐照3-6小时，其中所述室温为10-30℃，所述低温为0℃以下；和/或
所述降温处理如下进行：于室温或低温下静置6～48小时，优选静置12～24小时，其中所述室温为10～30℃，所述低温为0℃以下。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，在步骤1中，
所述第二有机高分子为带有多个羧基或氨基的水溶性有机高分子，或，所述第二有机高分子为带有多个阴离子或阳离子的水溶性有机高分子，优选为天然高分子、化学改性的天然高分子和合成高分子中的一种或几种，更优选为合成高分子，例如聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚乙烯亚胺、水性聚氨酯、瓜尔胶、聚二甲基二烯丙基氯化铵、阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、明胶、聚丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠和聚乙烯苯磺酸钠；和/或
所述第二有机高分子溶液的质量百分比浓度为10～40％，优选为15～25％，更优选为20％。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，
所述第二有机高分子与第一有机高分子为两种不同的有机高分子，且其侧链官能团之间能够发生氢键作用，或
所述第二有机高分子与第一有机高分子的侧链官能团带有相反电荷。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，
在步骤2中，所述浸泡于5～60℃浸泡10～180h，优选地，于室温下浸泡70～120h，例如72h，其中，所述室温为10～30℃；和/或
在步骤3中，采用自然晾干、冷冻干燥机冻干或烘箱干燥的方式去除水分，优选烘箱干燥。
9.一种高强度交联水凝胶和弹性体，其特征在于，所述高强度交联水凝胶和弹性体均由第一有机高分子和第二有机高分子制成，优选由权利要求1至8之一所述的方法制成。
10.根据权利要求9所述的高强度交联水凝胶和弹性体，其特征在于，
所述高强度交联水凝胶的拉伸强度为0.3～16.0MPa，断裂伸长率为450～1100％，弹性模量为0.1～2.5MPa；和/或
所述弹性体的拉伸强度为2.0～26.0MPa，断裂伸长率为500～1200％，弹性模量为0.5～16.0MPa。
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Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107937381A (zh) * 2017-12-14 2018-04-20 深圳市长隆科技有限公司 一种增强增韧聚乙烯醇球状微生物载体及其制备方法
CN108341996A (zh) * 2017-12-29 2018-07-31 佛山市锦彤企业管理有限公司 一种耐压型高分子水凝胶
CN108976678A (zh) * 2018-06-11 2018-12-11 河南城建学院 Pbat微纳米纤维增强羧甲基壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法
CN109232921A (zh) * 2018-09-06 2019-01-18 宁波大学 一种三重网络水凝胶的制备方法
CN109721742A (zh) * 2018-12-12 2019-05-07 华东师范大学 一种可溶解自愈性天然高分子水凝胶及其制备方法
CN109880123A (zh) * 2019-01-31 2019-06-14 郑州轻工业学院 一种高强度可拉伸的导电自愈合超分子水凝胶的制备方法
CN110092927A (zh) * 2019-05-30 2019-08-06 晋江成昌鞋业有限公司 轻质橡胶复合弹性体的制备方法
CN110498937A (zh) * 2019-08-09 2019-11-26 上海第二工业大学 一种网状蜘蛛丝填充水凝胶的高导热绝缘弹性体热界面材料及其制备方法
CN110724279A (zh) * 2019-10-14 2020-01-24 浙江海洋大学 一种温度和pH敏感的瓜尔胶/淀粉复合水凝胶的制备方法
CN110724282A (zh) * 2019-11-28 2020-01-24 山东大学 一种超长拉伸自修复水凝胶粘结材料及其制备方法
CN110776707A (zh) * 2018-07-31 2020-02-11 天津大学 一种粘性水凝胶及其制备方法和应用
CN110809598A (zh) * 2017-08-24 2020-02-18 积水化成品工业株式会社 水凝胶、其用途及其制造方法
CN110818917A (zh) * 2019-11-19 2020-02-21 浙江大学 一种壳聚糖基纯物理交联双网络水凝胶及其制备方法
CN111107888A (zh) * 2017-07-25 2020-05-05 哈佛学院院长及董事 在各种制造期间键合异种聚合物网络
CN111234109A (zh) * 2020-03-02 2020-06-05 华东师范大学 一种热响应形状记忆天然高分子水凝胶电解质及其制备方法
CN111330553A (zh) * 2020-03-18 2020-06-26 南京大学 一种mcs/sa@pei复合水凝胶球珠的制备方法与应用
CN112094420A (zh) * 2019-06-18 2020-12-18 中国科学技术大学 一种纳米纤维多层结构板材及其制备方法
CN109675096B (zh) * 2019-02-21 2021-03-12 武汉纺织大学 一种壳聚糖纤维水凝胶敷料的制备方法
CN113667143A (zh) * 2021-08-19 2021-11-19 浙江德普斯医疗科技股份有限公司 一种dn水凝胶及其制备方法和应用
CN113713181A (zh) * 2021-09-02 2021-11-30 温州医科大学附属第一医院 蚊香式交替自动充放气高分子材料凝胶垫及其凝胶管
CN114011391A (zh) * 2021-12-23 2022-02-08 重庆大学 用于吸附废水中有机物双网络凝胶的制备方法
CN114058030A (zh) * 2021-11-16 2022-02-18 吉林大学 一种聚乙烯亚胺/聚氨酯水凝胶电解质及制备方法和应用
CN114160109A (zh) * 2021-12-23 2022-03-11 重庆大学 用于吸附废水中无机离子的煤灰掺杂凝胶制备方法
CN115057970A (zh) * 2022-06-29 2022-09-16 四川大学 一种基于离子聚集体交联的高强高韧水凝胶及其制备方法与应用
CN115138345A (zh) * 2022-07-13 2022-10-04 青岛科技大学 一种水凝胶微珠制剂、其制备方法及应用
CN116496550A (zh) * 2022-12-25 2023-07-28 广东工业大学 一种可生成高仿生智能水凝胶的聚合物、双网络智能水凝胶及其制备方法和用途

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1927912A (zh) * 2006-09-21 2007-03-14 上海大学 一种物理交联水凝胶及其制备方法
CN101748112A (zh) * 2010-01-22 2010-06-23 北京桑德环保集团有限公司 微生物载体及其制备方法
CN102911381A (zh) * 2012-11-12 2013-02-06 天津工业大学 一种化学/离子/物理复配交联水凝胶及其制备方法
CN105273187A (zh) * 2014-06-17 2016-01-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 弹性导电高分子水凝胶、海绵及其制备方法和应用
CN105461945A (zh) * 2015-12-29 2016-04-06 华南理工大学 一种离子共价双网络水凝胶及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1927912A (zh) * 2006-09-21 2007-03-14 上海大学 一种物理交联水凝胶及其制备方法
CN101748112A (zh) * 2010-01-22 2010-06-23 北京桑德环保集团有限公司 微生物载体及其制备方法
CN102911381A (zh) * 2012-11-12 2013-02-06 天津工业大学 一种化学/离子/物理复配交联水凝胶及其制备方法
CN105273187A (zh) * 2014-06-17 2016-01-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 弹性导电高分子水凝胶、海绵及其制备方法和应用
CN105461945A (zh) * 2015-12-29 2016-04-06 华南理工大学 一种离子共价双网络水凝胶及其制备方法

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11702495B2 (en) 2017-07-25 2023-07-18 President And Fellows Of Harvard College Bonding dissimilar polymer networks in various manufacturing processes
CN111107888A (zh) * 2017-07-25 2020-05-05 哈佛学院院长及董事 在各种制造期间键合异种聚合物网络
CN110809598A (zh) * 2017-08-24 2020-02-18 积水化成品工业株式会社 水凝胶、其用途及其制造方法
CN110809598B (zh) * 2017-08-24 2022-07-12 积水化成品工业株式会社 水凝胶、其用途及其制造方法
CN107937381A (zh) * 2017-12-14 2018-04-20 深圳市长隆科技有限公司 一种增强增韧聚乙烯醇球状微生物载体及其制备方法
CN108341996A (zh) * 2017-12-29 2018-07-31 佛山市锦彤企业管理有限公司 一种耐压型高分子水凝胶
CN108976678A (zh) * 2018-06-11 2018-12-11 河南城建学院 Pbat微纳米纤维增强羧甲基壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法
CN110776707A (zh) * 2018-07-31 2020-02-11 天津大学 一种粘性水凝胶及其制备方法和应用
CN109232921A (zh) * 2018-09-06 2019-01-18 宁波大学 一种三重网络水凝胶的制备方法
CN109721742A (zh) * 2018-12-12 2019-05-07 华东师范大学 一种可溶解自愈性天然高分子水凝胶及其制备方法
CN109721742B (zh) * 2018-12-12 2021-06-25 华东师范大学 一种可溶解自愈性天然高分子水凝胶及其制备方法
CN109880123A (zh) * 2019-01-31 2019-06-14 郑州轻工业学院 一种高强度可拉伸的导电自愈合超分子水凝胶的制备方法
CN109675096B (zh) * 2019-02-21 2021-03-12 武汉纺织大学 一种壳聚糖纤维水凝胶敷料的制备方法
CN110092927A (zh) * 2019-05-30 2019-08-06 晋江成昌鞋业有限公司 轻质橡胶复合弹性体的制备方法
CN112094420B (zh) * 2019-06-18 2022-07-15 中国科学技术大学 一种纳米纤维多层结构板材及其制备方法
CN112094420A (zh) * 2019-06-18 2020-12-18 中国科学技术大学 一种纳米纤维多层结构板材及其制备方法
CN110498937A (zh) * 2019-08-09 2019-11-26 上海第二工业大学 一种网状蜘蛛丝填充水凝胶的高导热绝缘弹性体热界面材料及其制备方法
CN110724279A (zh) * 2019-10-14 2020-01-24 浙江海洋大学 一种温度和pH敏感的瓜尔胶/淀粉复合水凝胶的制备方法
CN110818917A (zh) * 2019-11-19 2020-02-21 浙江大学 一种壳聚糖基纯物理交联双网络水凝胶及其制备方法
CN110818917B (zh) * 2019-11-19 2020-09-15 浙江大学 一种壳聚糖基纯物理交联双网络水凝胶及其制备方法
CN110724282A (zh) * 2019-11-28 2020-01-24 山东大学 一种超长拉伸自修复水凝胶粘结材料及其制备方法
CN111234109A (zh) * 2020-03-02 2020-06-05 华东师范大学 一种热响应形状记忆天然高分子水凝胶电解质及其制备方法
CN111330553A (zh) * 2020-03-18 2020-06-26 南京大学 一种mcs/sa@pei复合水凝胶球珠的制备方法与应用
CN113667143A (zh) * 2021-08-19 2021-11-19 浙江德普斯医疗科技股份有限公司 一种dn水凝胶及其制备方法和应用
CN113713181A (zh) * 2021-09-02 2021-11-30 温州医科大学附属第一医院 蚊香式交替自动充放气高分子材料凝胶垫及其凝胶管
CN113713181B (zh) * 2021-09-02 2022-11-25 温州医科大学附属第一医院 蚊香式交替自动充放气高分子材料凝胶垫及其凝胶管
CN114058030A (zh) * 2021-11-16 2022-02-18 吉林大学 一种聚乙烯亚胺/聚氨酯水凝胶电解质及制备方法和应用
CN114011391B (zh) * 2021-12-23 2022-11-15 重庆大学 用于吸附废水中有机物双网络凝胶的制备方法
CN114160109B (zh) * 2021-12-23 2022-11-25 重庆大学 用于吸附废水中无机离子的煤灰掺杂凝胶制备方法
CN114160109A (zh) * 2021-12-23 2022-03-11 重庆大学 用于吸附废水中无机离子的煤灰掺杂凝胶制备方法
CN114011391A (zh) * 2021-12-23 2022-02-08 重庆大学 用于吸附废水中有机物双网络凝胶的制备方法
CN115057970A (zh) * 2022-06-29 2022-09-16 四川大学 一种基于离子聚集体交联的高强高韧水凝胶及其制备方法与应用
CN115057970B (zh) * 2022-06-29 2023-09-22 四川大学 一种基于离子聚集体交联的高强高韧水凝胶及其制备方法与应用
CN115138345A (zh) * 2022-07-13 2022-10-04 青岛科技大学 一种水凝胶微珠制剂、其制备方法及应用
CN115138345B (zh) * 2022-07-13 2023-10-20 青岛科技大学 一种水凝胶微珠制剂、其制备方法及应用
CN116496550A (zh) * 2022-12-25 2023-07-28 广东工业大学 一种可生成高仿生智能水凝胶的聚合物、双网络智能水凝胶及其制备方法和用途
CN116496550B (zh) * 2022-12-25 2023-11-14 广东工业大学 一种可生成高仿生智能水凝胶的聚合物、双网络智能水凝胶及其制备方法和用途

Also Published As

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