CN112430290A - 一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶及其制备方法 - Google Patents

一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种κ‑卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶及其制备方法，以κ‑卡拉胶为起始原料，溶解有十二烷基硫酸钠和氯化钠的水溶液为溶剂，经加热得到均一溶液，再在κ‑卡拉胶的水溶液中加入计量丙烯酸十八烷基酯，丙烯酸，八水合氯化氧锆以及引发剂，再经超声后得到均匀溶液，降温后经氧化还原引发或光引发即可得到κ‑卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶，本发明提供的制备方法简单易行，制备效率高，制备出的水凝胶机械性能优异。

Description

一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶的制备方法。
背景技术
水凝胶是一种含有大量水的智能软质材料，通常具有广泛的可调节性能。水凝胶被广泛用于生物医学，水凝胶传感器，软件机器人，药物输送和食品工业。然而，由于缺乏有效的能量耗散机制，大多数水凝胶具有非常弱的韧性(断裂能量为10J/m2)，回复性和自愈合性，这极大地限制了水凝胶作为生物工程领域中的承载元件的应用。
为了解决这个问题，化学交联的双网络水凝胶被开发，但其增韧机制主要基于“牺牲键”，“牺牲键”从第一个网络断开，有效地耗散能量，保护第二个网络，维持应力和储存弹性能量。然而，第一个网络的断裂将导致在高负荷下不可逆的断裂，导致双网络水凝胶的永久性损坏。基于此，可逆物理交联键被引入双网络水凝胶，如离子键，疏水缔合，π-π堆积，主客体相互作用和范德华力。近年来开发了物理化学交联的混合水凝胶和双物理交联水凝胶。与物理化学混合水凝胶相比，双物理交联水凝胶具有更好的自我修复和自我恢复能力，这取决于第二网络中的额外可逆交联可以有效地消散能量。然而，大部分双网络水凝胶都存在机械性能不佳的问题。
κ-卡拉胶是一种从海洋红藻中提取的亲水性直链硫酸化半乳聚糖，具有良好的生物可降解性以及生物相容性。κ-卡拉胶的构象可随温度而变化，然而，传统的κ-卡拉胶基水凝胶通常采用K+交联，形成的凝胶机械性能较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简易的高性能κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶及其制备方法，其将κ-卡拉胶溶解于十二烷基硫酸钠和氯化钠的水溶液中，再加入丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯单体并引发其进行自由基聚合，得到κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶，扩展了κ-卡拉胶基水凝胶的潜在应用。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现，以κ-卡拉胶为起始原料，先溶于十二烷基硫酸钠和氯化钠的水溶液中得到κ-卡拉胶的水溶液，然后再加入丙烯酸，丙烯酸十八烷基酯，八水合氯化氧锆以及引发剂，再经引发丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯的自由基共聚合得到κ-卡拉胶基高强度水凝胶。
一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶及其制备方法，按照下述步骤进行：
步骤1，将κ-卡拉胶加入蒸馏水中，再加入十二烷基硫酸钠和氯化钠，加热搅拌得到κ-卡拉胶的水溶液；在κ-卡拉胶的水溶液中，κ-卡拉胶浓度为1～5wt％，十二烷基硫酸钠浓度为10～20wt％，氯化钠浓度为5～10wt％；
在步骤1中，在κ-卡拉胶的水溶液中，κ-卡拉胶浓度为2～4wt％，十二烷基硫酸钠浓度为12～16wt％，氯化钠浓度为5～10wt％，这一浓度定义中，分子为溶质κ-卡拉胶、十二烷基硫酸钠和氯化钠的质量，分母为蒸馏水的质量。
步骤2，在步骤1得到的κ-卡拉胶的水溶液中加入丙烯酸，丙烯酸十八烷基酯，八水合氯化氧锆以及引发剂，经超声得到均匀溶液；其中丙烯酸的加入量为κ-卡拉胶质量的10～15倍，丙烯酸十八烷基酯的加入量为κ-卡拉胶质量的0.5～1倍，引发剂的加入量为丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯总质量的0.5～3wt％，八水合氯化氧锆(κ-卡拉胶的交联剂)的加入量为步骤1中蒸馏水质量的1～5wt％；
在步骤2中，丙烯酸的加入量为κ-卡拉胶质量的12～15倍，丙烯酸十八烷基酯的加入量为κ-卡拉胶质量的0.5～0.8倍，引发剂的加入量为丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯总质量的1～3wt％，八水合氯化氧锆的加入量为步骤1中蒸馏水质量的3～5wt％。
步骤3，采用紫外光照或者加热以引发引发剂进行聚合，即可得到κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶。
在步骤3中，引发剂为光引发剂，如Irgacure2959或氧化还原引发剂，如过硫酸钾，过硫酸铵。
在步骤3中，反应温度为20—45摄氏度，优选30—40摄氏度；反应时间为1—10小时，优选5—8小时。
利用本发明技术方案得到的κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶，机械性能高，自恢复性好，同时具有好的自修复和形状记忆性能。
本发明提供一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶及其制备方法，采用双网络水凝胶的构筑方法，以κ-卡拉胶为第一交联网络，聚丙烯酸-丙烯酸十八烷基酯为第二网络，并以十二烷基硫酸钠和氯化钠的水溶液为κ-卡拉胶的溶剂，在溶解κ-卡拉胶的同时为丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯的共聚合提供交联点，从而得到高强度的双物理交联水凝胶。与现有技术相比，本发明的显著优点如下：
1)本发明以κ-卡拉胶为起始原料，丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯共聚形成第二网络。同时κ-卡拉胶于丙烯酸上羧基形成的氢键有利于高强度双物理交联水凝胶的构筑。
2)采用八水合氯化氧锆交联κ-卡拉胶作为第一网络，得到的水凝胶力学性能优异；通过一步法得到了双物理交联的κ-卡拉胶基高强度水凝胶，该水凝胶具有良好的机械性能，回复性能，自修复性能，且该水凝胶同时具有形状记忆性能。
附图说明
图1为本发明实施例中水凝胶形状记忆性能的测试照片。
图2为本发明实施例中水凝胶自修复性能的测试照片和曲线图。
图3为本发明实施例中水凝胶自恢复性能测试曲线图(1)。
图4为本发明实施例中水凝胶自恢复性能测试曲线图(2)。
图5为本发明实施例中水凝胶自恢复性能测试曲线图(3)。
图6为本发明实施例中水凝胶自恢复性能测试曲线图(4)。
图7为本发明实施例中水凝胶自恢复性能测试曲线图(5)。
图8为本发明实施例中水凝胶自恢复性能测试曲线图(6)。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，但不限制本发明的范围。
使用的κ-卡拉胶基双物理交联水凝胶的制备方法：以κ-卡拉胶为起始原料，先溶于十二烷基硫酸钠和氯化钠的水溶液中，加热到70℃搅拌溶解得到κ-卡拉胶的水溶液，然后再加入丙烯酸，丙烯酸十八烷基酯，八水合氯化氧锆以及引发剂，超声(300w)加热(80摄氏度)溶解，得到均匀溶液。将溶液导入成型模具中，升温至引发温度之上以引发反应，得到κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶，选择40—45摄氏度为反应温度，反应时间为5小时。将实施例制备的水凝胶在万能材料试验机上进行拉伸测试，采用的测试样拼的尺寸为50mm长，4mm宽，拉伸速率为60mm/min。
改变实验配方并对相应配方制备的水凝胶进行断裂应力应变实验测试
1.改变κ-卡拉胶的质量
(1)配方：κ-卡拉胶：0g，八水合氯化氧锆，0g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力0.25MPa，伸长率1350.97MPa。
(2)配方：κ-卡拉胶：0.489g，八水合氯化氧锆，0.405g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力0.74MPa，伸长率1542.37MPa。
(3)配方：κ-卡拉胶：0.978g，八水合氯化氧锆，0.810g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力0.96MPa，伸长率1334.17MPa。
(4)配方：κ-卡拉胶：1.434g，八水合氯化氧锆，1.215g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.29MPa，伸长率1241.36MPa。
(5)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.620g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.78MPa，伸长率1188.81MPa。
2.改变八水合氯化氧锆的质量
(1)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，0g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力0.31MPa，伸长率1906.20MPa。
(2)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，0.081g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力0.45MPa，伸长率1593.81MPa。
(3)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，0.162g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力0.55MPa，伸长率1630.83MPa。
(4)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，0.324g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力0.69MPa，伸长率1598.33MPa。
(5)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，0.81g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.19MPa，伸长率1657.27MPa。
(6)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.215g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.29MPa，伸长率1376.31MPa。
(7)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.620g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.78MPa，伸长率1188.81MPa。
(8)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，2.025g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.35MPa，伸长率1028.69MPa。
(9)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，2.430g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.22MPa，伸长率1055.12MPa。
3.改变丙烯酸十八烷基酯的质量
(1)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，0.89g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.07MPa，伸长率1070.70MPa。
(2)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.78MPa，伸长率1188.81MPa。
(3)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，4.45g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.18MPa，伸长率1036.31MPa。
(4)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，8.90g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.13MPa，伸长率936.99MPa。
(5)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，13.35g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力0.94MPa，伸长率796.98MPa。
4.改变十二烷基硫酸钠的质量
(1)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，2.0g，氯化钠，1.31g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.03MPa，伸长率871.31MPa。
(2)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，4.0g，氯化钠，2.62g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.28MPa，伸长率1376.31MPa。
(3)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.78MPa，伸长率1197.62MPa。
(4)配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，11.0g，氯化钠，7.21g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.28MPa，伸长率1026.43MPa。
5.改变温度变量
(1)25℃：配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力2.53MPa，伸长率1381.91MPa。
(2)40℃：配方：κ-卡拉胶：1.956g，八水合氯化氧锆，1.62g，丙烯酸，19.81g，丙烯酸十八烷基酯，1.78g，十二烷基硫酸钠，7.5g，氯化钠，4.93g，引发剂，0.21g，水，50g。力学性能：断裂应力1.78MPa，伸长率1197.62MPa。
分别选择上述五组制备的水凝胶进行自恢复和形状记忆测试，测试结果如下：
1.形状记忆性能
将水凝胶卷成螺旋状浸泡在0.1mol/L的FeCl3水溶液中20min，发现水凝胶获得了暂时形状固定，颜色转为红棕色，变硬。之后浸泡在10wt％的柠檬酸钠水溶液中4h后，发现形状恢复至原先，表明水凝胶的形状记忆性能，如附图1所示。
2.自修复性能
将5cm的水凝胶(选择第一组改变κ-卡拉胶的质量的第一个配方)样品切成两段，其中一段用亚甲基蓝染色，后将两段水凝胶断口接触，用保鲜膜包裹，放置于烘箱中在70℃下放置24小时，可以发现水凝胶愈合，拉伸后断口没有明显断裂。测试了水凝胶的愈合前后的拉伸强度，发现愈合后水凝胶断裂强度由2.53MPa降至0.67MPa，愈合效率为26.333％(如附图2所示)。综合五组样品(第二组样品的第二个配方、第三组样品的第三个配方、第四组样品的第一个配方)情况，发现愈合之后水凝胶断裂强度均发生下降，愈合效率为25—28％。
3.自恢复性能水凝胶样品的循环拉伸实验(选择第一组改变κ-卡拉胶的质量的第一个配方)：50mm*4mm*2mm的哑铃型试样。
(1)万能试验机以60mm/min的速度加载应力拉伸至相应应变(小应变：50％，100％，150％，200％，250％；大应变：400％，600％，800％，1000％，1200％)后卸载应力至0，计算每次耗散能(曲线围成的面积)。
(2)万能试验机以60mm/min的速度加载应力拉伸至应变500％，后卸载应力至0，循环5次。
(3)万能试验机以60mm/min的速度加载应力拉伸至应变500％，后卸载应力至0。循环4次。每次时间间隔为2min，5min，10min，计算耗散能。
由图3—8所示，随着应变的增加，循环曲线的面积逐渐增大。小应变下水凝胶损伤主要发生在κ-卡拉胶网络中，耗散能较小。此外，在高应变下观察到更大的滞后环区域和耗散能(图5)，表明当水凝胶经受较大应变时，损伤传播到PAA网络，可能是因为材料发生了屈服。图6和7显示了水凝胶在几个拉伸循环中的能量耗散。当在第一和第二循环拉伸之间没有回复时间时，耗散能从5245.69kJ/m3降低至1027.07kJ/m3(图8)。而在回复2min后，耗散能恢复到3514.40kJ/m3(韧性回复率为67％)，这说明水凝胶有较好的恢复性能。综合五组样品(第二组样品的第二个配方、第三组样品的第三个配方、第四组样品的第一个配方)情况，均变现出基本一致的变化情况，说明水凝胶有较好的恢复性能。
根据本发明内容进行工艺参数的调整，均可实现κ-卡拉胶基双物理交联水凝胶的制备，且表现出与本发明基本一致的性能。以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤1，将κ-卡拉胶加入蒸馏水中，再加入十二烷基硫酸钠和氯化钠，加热搅拌得到κ-卡拉胶的水溶液；在κ-卡拉胶的水溶液中，κ-卡拉胶浓度为1～5wt％，十二烷基硫酸钠浓度为10～20wt％，氯化钠浓度为5～10wt％；
步骤2，在步骤1得到的κ-卡拉胶的水溶液中加入丙烯酸，丙烯酸十八烷基酯，八水合氯化氧锆以及引发剂，经超声得到均匀溶液；其中丙烯酸的加入量为κ-卡拉胶质量的10～15倍，丙烯酸十八烷基酯的加入量为κ-卡拉胶质量的0.5～1倍，引发剂的加入量为丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯总质量的0.5～3wt％，八水合氯化氧锆(κ-卡拉胶的交联剂)的加入量为步骤1中蒸馏水质量的1～5wt％；
步骤3，采用紫外光照或者加热以引发引发剂进行聚合，即可得到κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶，其特征在于，在步骤1中，在κ-卡拉胶的水溶液中，κ-卡拉胶浓度为2～4wt％，十二烷基硫酸钠浓度为12～16wt％，氯化钠浓度为5～10wt％。
3.根据权利要求1所述的一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶，其特征在于，在步骤2中，丙烯酸的加入量为κ-卡拉胶质量的12～15倍，丙烯酸十八烷基酯的加入量为κ-卡拉胶质量的0.5～0.8倍，引发剂的加入量为丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯总质量的1～3wt％，八水合氯化氧锆的加入量为步骤1中蒸馏水质量的3～5wt％。
4.根据权利要求1所述的一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶，其特征在于，在步骤3中，引发剂为光引发剂，如Irgacure2959或氧化还原引发剂，如过硫酸钾，过硫酸铵；反应温度为20—45摄氏度，优选30—40摄氏度；反应时间为1—10小时，优选5—8小时。
5.一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤1，将κ-卡拉胶加入蒸馏水中，再加入十二烷基硫酸钠和氯化钠，加热搅拌得到κ-卡拉胶的水溶液；在κ-卡拉胶的水溶液中，κ-卡拉胶浓度为1～5wt％，十二烷基硫酸钠浓度为10～20wt％，氯化钠浓度为5～10wt％；
步骤2，在步骤1得到的κ-卡拉胶的水溶液中加入丙烯酸，丙烯酸十八烷基酯，八水合氯化氧锆以及引发剂，经超声得到均匀溶液；其中丙烯酸的加入量为κ-卡拉胶质量的10～15倍，丙烯酸十八烷基酯的加入量为κ-卡拉胶质量的0.5～1倍，引发剂的加入量为丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯总质量的0.5～3wt％，八水合氯化氧锆(κ-卡拉胶的交联剂)的加入量为步骤1中蒸馏水质量的1～5wt％；
步骤3，采用紫外光照或者加热以引发引发剂进行聚合，即可得到κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶。
6.根据权利要求5所述的一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤1中，在κ-卡拉胶的水溶液中，κ-卡拉胶浓度为2～4wt％，十二烷基硫酸钠浓度为12～16wt％，氯化钠浓度为5～10wt％。
7.根据权利要求5所述的一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤2中，丙烯酸的加入量为κ-卡拉胶质量的12～15倍，丙烯酸十八烷基酯的加入量为κ-卡拉胶质量的0.5～0.8倍，引发剂的加入量为丙烯酸和丙烯酸十八烷基酯总质量的1～3wt％，八水合氯化氧锆的加入量为步骤1中蒸馏水质量的3～5wt％。
8.根据权利要求5所述的一种κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤3中，引发剂为光引发剂，如Irgacure2959或氧化还原引发剂，如过硫酸钾，过硫酸铵；反应温度为20—45摄氏度，优选30—40摄氏度；反应时间为1—10小时，优选5—8小时。
9.如权利要求1—4之一所述的κ-卡拉胶基高强度双物理交联水凝胶在自修复和/或形状记忆材料中的应用。
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