CN110358009A - 一种基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶及其制备方法与应用 - Google Patents

一种基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于新型高分子功能材料技术领域，公开了一种基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶及其制备方法与应用。具体包括以下步骤：将海藻酸钠、丙烯酰胺、改性二氧化硅交联剂、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺和引发剂在水中混合均匀后通过自由基聚合，得到最终产物。本发明成功制备了新型改性二氧化硅增强的双网络结构水凝胶(藻酸盐/聚丙烯酰胺)。制备的在表面接枝PAMAM的二氧化硅交联剂与聚合物链具有强烈的氢键作用，二氧化硅交联剂的加入显着提高了水凝胶的机械强度，同时保持了良好的伸长率。同时由于采用了双网络体系，当双网络水凝胶经受拉伸变形时，可以有效地缓解应力集中并增加抗裂纹扩展的能力。

Description

一种基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶及其 制备方法与应用
技术领域
本发明属于新型高分子功能材料技术领域，特别涉及一种基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶及其制备方法与应用。
背景技术
水凝胶是柔软和湿润的材料，由三维聚合物网络组成，其中插入了大量的水。由于其亲水性和其他独特性质，如生物相容性，生物降解性和对各种刺激的反应性，水凝胶可用作组织工程支架，药物输送载体，流体致动器，细胞外基质用于生物学研究。然而，大多数水凝胶缺乏机械强度。因此，在目前的应用中，很少使用水凝胶来承受显着的机械负荷。由于凝胶网络缺乏有效的能量耗散机制，导致水凝胶的机械性能普遍较差。为了获得具有高拉伸高韧性的水凝胶，在这十年中，已经研究了两条主要途径。第一种策略在于尽可能地减少网络中的异质性，这意味着无缺陷材料不容易使裂缝成核。这些凝胶具有高度可伸长性和弹性，但对现有裂缝的传播不具有很强的抵抗力。第二条路径包括通过增强裂纹扩展期间的能量耗散来增强材料，所谓的部分互连的互穿网络(IPN)，通过增加裂缝尖端前的耗散体积大大提高了断裂韧性。然而，这些凝胶在变形时会永久性地受损，并且在第二次装载时会更柔软。
这两种策略都涉及相当复杂的化学反应，而不是现成的。目前，双网络水凝胶是坚韧水凝胶的代表性家族。通常，双网络水凝胶由刚性脆性第一网络和柔软，延展性第二网络的组合组成，具有互穿聚合物网络(IPN)结构，但在概念上与常见的仅为线性两个组成网络的组合的互穿聚合物网络完全不同。如何制备具有高机械性能双网络水凝胶成为研究热点。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法。
本发明另一目的在于提供上述方法制备得到的一种基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶。
本发明再一目的在于提供上述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶在柔性可拉伸穿戴设备，电子皮肤或人造软骨中的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法，具体包括以下步骤：
将海藻酸钠(SA)、丙烯酰胺(AAm)、改性二氧化硅交联剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)和引发剂在水中混合均匀后通过自由基聚合，得到最终产物。
所述海藻酸钠、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂的质量比为0.02～0.05:1～2:0.001:0.00032。
所述的改性二氧化硅交联剂的用量满足改性二氧化硅交联剂的质量占海藻酸钠和丙烯酰胺总质量的0.01～0.05；所述丙烯酰胺与水的质量比为0.5～4:2～8，优选为1～2:3～4。
所述引发剂为过硫酸铵(APS)、过硫酸钾和过硫酸钠中的至少一种。
所述自由基聚合过程中还可以加入促进剂促进反应进程；所述的促进剂优选为四甲基乙二胺(TEMED)；所述的促进剂与海藻酸钠的质量体积比为0.002～0.005g/μL。
所述自由基聚合是指在50～90℃反应1～90min；
所述改性二氧化硅交联剂的制备方法为：
(1)将十六烷基三甲基溴化铵、碱性物质与水混合后，加入正硅酸乙酯并进行水解反应，反应完成后得到二氧化硅纳米粒子；
(2)将制得的二氧化硅纳米粒子在有机溶剂中分散均匀，然后升高温度，再加入KH-550，并进行冷凝回流反应，得到接枝KH-550的二氧化硅交联剂；
(3)在有机溶剂中，将步骤(2)制得的接枝KH-550的二氧化硅交联剂依次与丙烯酸甲酯和乙二胺进行反应；
(4)重复步骤(3)的反应过程，即制得接枝1～5代聚酰胺-胺型(PAMAM)树枝体的改性二氧化硅交联剂。
步骤(1)所述碱性物质为NaOH和KOH中的至少一种。
步骤(1)所述十六烷基三甲基溴化铵、碱性物质与水的质量体积比为：1～5g：0.1～0.5g：0.4-1L；
步骤(1)所述正硅酸乙酯与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为3～10：1～5。
步骤(1)所述水解反应的温度为70～90℃，反应时间为0.5～4h。
步骤(2)所述KH-550与步骤(1)所述正硅酸乙酯的质量比为0.1～1:3～10。
步骤(2)所述冷凝回流反应的反应时间为12～24h，反应温度为50～70℃。
步骤(3)所述丙烯酸甲酯与乙二胺的质量比为10～20:10～20。
步骤(3)所述反应为将接枝KH-550的二氧化硅交联剂与丙烯酸甲酯超声反应6-12h，然后将所得产物与乙二胺混合超声反应6～12h；所述超声频率为20～80kHz，优选为40kHz。
步骤(2)和步骤(3)所述有机溶剂独立地为无水乙醇和无水甲醇中的至少一种。
一种由上述方法制备得到的基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶
上述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶在柔性可拉伸穿戴设备，电子皮肤或人造软骨中的应用。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
本专利成功制备了新型改性二氧化硅增强的双网络结构水凝胶(藻酸盐/聚丙烯酰胺)。制备的表面接枝PAMAM的二氧化硅交联剂与聚丙烯酰胺和海藻酸钠双聚合物链之间具有强烈的氢键作用，将两种聚合物链段网络在MBAA交联剂化学交联的基础上，进一步进行了物理交联，二氧化硅交联剂的加入显着提高了水凝胶的机械强度(模量和断裂应力)，同时保持了良好的伸长率。本专利中采用了聚丙烯酰胺和海藻酸钠双网络体系，当双网络水凝胶经受拉伸变形时，可以有效地缓解应力集中并增加抗裂纹扩展的能力。这种行为与刚性和脆性网络的断裂有关，它在双网水凝胶的增韧中起到牺牲作用，进一步的提升了水凝胶的拉伸性和强度，制备的水凝胶拉伸率均可达到800％以上，最佳可达2887％。
附图说明
图1为二氧化硅纳米粒子交联剂SEM扫描电镜图；其中(A)为G0，(B)为G1，(C)为G2，(D)为G3。
图2为二氧化硅纳米粒子交联剂的红外光谱。
图3为二氧化硅纳米粒子交联剂的热重分析图。
图4为实施例1～3所得基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的拉伸强度图。
图5为实施例1～3所得基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的拉伸率图。
图6为实施例4～8所得基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的拉伸强度图。
图7为实施例4～8所得基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的拉伸率图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
使用通用测试机器(HZ-1007E，东莞力显仪器)以100mm/min的拉伸速率测试样品，记录样品断裂时的拉伸率和拉伸强度。
实施例中所使用的二氧化硅纳米交联剂的通过以下步骤进行合成：
取480mL蒸馏水与1g十六烷基三甲基溴化铵于烧瓶中，加热至80℃，再加入0.28g氢氧化钠固体。往剧烈搅拌的溶液中逐滴加入5.3g正硅酸乙酯，滴加完毕后，反应2h，烘干，研磨得二氧化硅纳米粒子；将制得的二氧化硅纳米粒子在250mL的无水乙醇在超声环境中分散均匀，加入烧瓶中，升温至60℃，加入KH550 1g，冷凝回流24h，烘干、研磨，所得样品命名为G0交联剂。取G0与适量无水甲醇在超声环境中分散均匀，加入烧瓶中，加入10g丙烯酸甲酯，在超声环境中反应6h，加入10g乙二胺，在超声环境中反应6h，超声频率为40kHz，将溶液冷却、抽滤，得到接枝1代PAMAM树枝体的改性二氧化硅交联剂，命名为G1。再将G1依次与甲基丙烯酸酯和乙二胺进行反应(条件参数同G1的制备过程)，得到2代PAMAM树枝体的改性二氧化硅交联剂，命名为G2。再将G2依次与甲基丙烯酸酯和乙二胺进行反应(条件参数同G1的制备过程)，得到3代PAMAM树枝体的改性二氧化硅交联剂，命名为G3。最终可得3代交联剂产品G1，G2和G3。反应路线如下所示：
图1为二氧化硅纳米粒子交联剂SEM扫描电镜图；其中(A)为G0，(B)为G1，(C)为G2，(D)为G3。由图1可知，所制得的SiO2多数为球形颗粒，直径在100-200nm之间，在经过与丙烯酸甲酯和乙二胺的加成后，并没有对二氧化硅交联剂的表面形状或者直径大小产生较为明显的改变。
通过对G0、G1、G2、G3进行傅里叶红外光谱分析，如图2所示，与G0对比，随着反应的进行，在2926cm-1处出现了一个新的吸收峰，这是C-H键的吸收峰；在1653cm-1和1568cm-1两处也出现了新的吸收峰，分别是C＝O键和N-H键的吸收峰。这些结果表明，丙烯酸甲酯和乙二胺已经成功地连接到二氧化硅纳米粒子表面形成树枝状高分子。
通过图3热重分析我们可以得出，当交联剂被加热到800℃时，G1、G2、G3的质量损失分别为22.07％、27.37％和41.87％，质量损失的不断增大同时可以证明，丙烯酸甲酯和乙二胺成功接枝在在了二氧化硅纳米粒子交联剂中。
实施例1～8中基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶通过以下方法制备得到：
取1g丙烯酰胺，0.04g海藻酸钠，溶解于4g蒸馏水中，加入0.001g N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)，0.00032g的APS，适量的二氧化硅纳米粒子交联剂(G1、G2或G3)，在超声环境中分散均匀，随后用移液枪往里加入10μL四甲基乙二胺促进剂，搅拌均匀后在90℃烘箱中密封反应1.5h，取出后冷却。其中实施例1～8二氧化硅纳米粒子交联剂的使用情况如表1和表2所示。
表1实施例1～3制备水凝胶所使用的交联剂
实施例1 实施例2 实施例3
使用交联剂 G<sub>1</sub> G<sub>2</sub> G<sub>3</sub>
交联剂使用量(g) 0.01 0.01 0.01
根据表1的实验设计，利用G1、G2、G3分别制备水凝胶，探究不同加成到不同程度的交联剂对水凝胶拉伸倍数、拉伸强度的影响。
由图可4以看出，随着交联剂外分支的不断延伸，分支越多，交联剂所制得的水凝胶的拉伸强度也逐渐增大，利用G1、G2所制备的水凝胶在拉伸强度上并没有显著的提高，而利用G3所制备的水凝胶则比前两代产品在拉伸强度上有明显的提升。由图5可以看出，由不同交联剂制得的水凝胶呈现出与拉伸强度相似的变化趋势，用G1、G2制得的水凝胶在拉伸倍数上并没有明显的提升，但是用G3制得的水凝胶在拉伸倍数上相较于前两代产品出现了显著的提升，最大拉伸倍数可以达到前两代产品的两倍，具备更优秀的力学性能。
表2实施例4～8制备水凝胶所使用的交联剂
根据表2实验方案制备水凝胶，探究不同G3用量对水凝胶拉伸倍数、拉伸强度的影响。
由图6可得，随着交联剂G3用量的增加，该水凝胶的拉伸强度先升高后降低。当G3用量小于0.03g时，随着G3用量的增加，水凝胶的拉伸强度增加；在G3用量达到0.03g时，该水凝胶的拉伸强度最大，达到19kPa；当G3用量大于0.03g时，随着交联剂用量的增加，其强度随之减少；而当交联剂用量超过0.05g时，其无法在该体系中完全分散，会在溶液中产生沉淀，生成水凝胶时，这些沉淀会影响到水凝胶的拉伸性能。由图7可知，当G3用量小于0.03g时，随着G3用量的增加，该水凝胶的拉伸倍数逐渐增大，在0.03g时达到最大的24倍，再继续增加交联剂的用量，则水凝胶的拉伸倍数开始大幅降低，只有最高值的一半。而所得水凝胶的拉伸率均可达到800％以上，最佳可达2887％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：
将海藻酸钠、丙烯酰胺、改性二氧化硅交联剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂在水中混合均匀后通过自由基聚合，得到最终产物。
2.根据权利要求1所述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法，其特征在于所述改性二氧化硅交联剂的制备方法为：
(1)将十六烷基三甲基溴化铵、碱性物质与水混合后，加入正硅酸乙酯并进行水解反应，反应完成后得到二氧化硅纳米粒子；
(2)将制得的二氧化硅纳米粒子在有机溶剂中分散均匀，然后升高温度，再加入KH-550，并进行冷凝回流反应，得到接枝KH-550的二氧化硅交联剂；
(3)在有机溶剂中，将步骤(2)制得的接枝KH-550的二氧化硅交联剂依次与丙烯酸甲酯和乙二胺进行反应；
(4)重复步骤(3)的反应过程，即制得接枝1-5代PAMAM树枝体的改性二氧化硅交联剂。
3.根据权利要求2所述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(1)所述碱性物质为NaOH和KOH中的至少一种；
步骤(1)所述十六烷基三甲基溴化铵、碱性物质与水的质量体积比为：1～5g：0.1～0.5g：0.4-1L；
步骤(1)所述正硅酸乙酯与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为3～10：1～5；
步骤(1)所述水解反应的温度为70～90℃，反应时间为0.5～4h。
4.根据权利要求2所述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(2)所述KH-550与步骤(1)所述正硅酸乙酯的质量比为0.1～1:3～10；
步骤(2)所述冷凝回流反应的反应时间为12～24h，反应温度为50～70℃。
5.根据权利要求2所述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(3)所述丙烯酸甲酯与乙二胺的质量比为10～20:10～20；
步骤(3)所述反应为将接枝KH-550的二氧化硅交联剂与丙烯酸甲酯超声反应6-12h，然后将所得产物与乙二胺混合超声反应6～12h；所述超声频率为20～80kHz；
步骤(2)和步骤(3)所述有机溶剂独立地为无水乙醇和无水甲醇中的至少一种。
6.根据权利要求1～5任一项所述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法，其特征在于：
所述海藻酸钠、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂的质量比为0.02～0.05:1～2:0.001:0.00032；
所述的改性二氧化硅交联剂的用量满足改性二氧化硅交联剂的质量占海藻酸钠和丙烯酰胺总质量的0.01～0.05。
7.根据权利要求1所述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法，其特征在于：
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的至少一种；
所述丙烯酰胺与水的质量比为0.5～4:2～8。
8.根据权利要求1所述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶的制备方法，其特征在于：
所述自由基聚合是指在50～90℃反应1～90min；
所述自由基聚合过程中还加入促进剂促进反应进程；所述的促进剂与海藻酸钠的质量体积比为0.002～0.005g/μL。
9.一种根据权利要求1～8任一项所述方法制备得到的基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶。
10.根据权利要求9所述基于改性二氧化硅纳米粒子交联剂的可拉伸水凝胶在在柔性可拉伸穿戴设备，电子皮肤或人造软骨中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112724325A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 合肥工业大学 纳米硅交联剂和快速响应水凝胶的制备方法及应用
CN113527599A (zh) * 2020-04-16 2021-10-22 南京理工大学 可自愈离子液凝胶电解质、制备方法及其应用
CN115044173A (zh) * 2022-07-11 2022-09-13 中山超分子新材料有限公司 一种耐腐蚀的高弹复合纤维及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104130422B (zh) * 2014-07-25 2017-08-29 鲁东大学 一种硅胶键载聚酰胺‑胺型树形分子吸附剂的制备方法
CN104262881B (zh) * 2014-10-10 2017-10-24 齐鲁工业大学 一种高强度双网络纳米二氧化硅复合水凝胶的制备方法
CN109010318A (zh) * 2018-08-06 2018-12-18 华南理工大学 一种氨基修饰的载亲水性小分子药物ph响应的三维树状二氧化硅纳米粒载体的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113527599A (zh) * 2020-04-16 2021-10-22 南京理工大学 可自愈离子液凝胶电解质、制备方法及其应用
CN113527599B (zh) * 2020-04-16 2022-11-18 南京理工大学 可自愈离子液凝胶电解质、制备方法及其应用
CN112724325A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 合肥工业大学 纳米硅交联剂和快速响应水凝胶的制备方法及应用
CN112724325B (zh) * 2020-12-30 2022-08-09 合肥工业大学 纳米硅交联剂和快速响应水凝胶的制备方法及应用
CN115044173A (zh) * 2022-07-11 2022-09-13 中山超分子新材料有限公司 一种耐腐蚀的高弹复合纤维及其制备方法

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