[發(fā)明專利]一種智能材料及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710036896.9
• 申請(qǐng)日: 2007-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101230116A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧紅;鄭安吶;肖惠寧;許迎雪;胡福增
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08F116/38
• 分類(lèi)號(hào): C08F116/38
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生化材料及其制造方法，尤其涉及一種對(duì)溫度敏感的智能材料及其制造方法。

背景技術(shù)

溫度響應(yīng)的聚合物是智能高分子材料中很大的一類(lèi)。聚N-異丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide，NIPAM)是研究最多的溫度敏感的聚合物，其水溶液的LCST(較低臨界共溶溫度)為31℃。它的結(jié)構(gòu)與丙烯酰胺類(lèi)似，因此很多性能也與丙烯酰胺類(lèi)似。與NIPAM結(jié)構(gòu)類(lèi)似的聚合物，如聚N-異丙基甲基丙烯酰胺、聚N-異丙基乙基丙烯酰胺也具有LCST，表現(xiàn)出溫度響應(yīng)的特征。聚N-異丙基甲基丙烯酰胺的LCST轉(zhuǎn)變溫度在39-47℃，聚N-異丙基乙基丙烯酰胺的LCST轉(zhuǎn)變溫度在78℃。但上述聚丙烯酰胺類(lèi)溫度響應(yīng)聚合物不僅價(jià)格昂貴，而且其單體是可疑的致癌物質(zhì)和神經(jīng)毒素。

除上述的丙烯酰胺類(lèi)聚合物表現(xiàn)出溫度敏感的特性外，聚乙烯基己內(nèi)酰胺{poly(N-vinyl?caprolactam)，PVCL}、聚乙基甲基醚{poly(vinyl?methyl?ether)，PVME}、羥甲基丙基纖維素(methylhydroxypropylcellulose，MHPC)等聚合物也表現(xiàn)出溫度敏感的特性。

研究表明，聚乙烯醇縮乙醛也具有溫度敏感性，但現(xiàn)有技術(shù)對(duì)聚乙烯醇縮乙醛的溫度敏感性的研究?jī)H限于線性的聚乙烯醇縮乙醛，因而溫度敏感性以及可調(diào)控性均受到很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種新的對(duì)溫度敏感的智能材料及其制造方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種智能材料，為對(duì)溫度敏感的縮醛化烯醇類(lèi)聚合物，所述的縮醛化烯醇類(lèi)聚合物是含烯醇類(lèi)聚合物單體單元的聚合物，所述的烯醇類(lèi)聚合物單體單元具有以下結(jié)構(gòu)：

其中，X為羥基、丙烯酰基或甲基丙烯?；?；Y為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、庚基或苯甲基；m、n、p、q為自然數(shù)。

所述的縮醛化烯醇類(lèi)聚合物是含烯醇類(lèi)聚合物單體單元的均聚物。

所述的縮醛化烯醇類(lèi)聚合物是含烯醇類(lèi)聚合物單體單元的共聚物，共聚單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、N-丙烯氨基乙酸、2-氨基乙基甲基丙烯酸酯鹽酸鹽、二烯丙基二甲基氯化銨和季胺鹽中的一種。

所述的烯醇類(lèi)聚合物的聚合度為250-5000，醇解度為60-100mol％。

所述的縮醛化烯醇類(lèi)聚合物為線性縮醛化烯醇類(lèi)聚合物，該線性縮醛化烯醇類(lèi)聚合物在LCST溫度以下溶于水，水溶液濃度控制在0.01-50wt％。

所述的縮醛化烯醇類(lèi)聚合物為交聯(lián)縮醛化烯醇類(lèi)聚合物，該交聯(lián)縮醛化烯醇類(lèi)聚合物為凝膠。

一種智能材料的制造方法，通過(guò)醛類(lèi)物質(zhì)在酸催化條件下使相應(yīng)的烯醇類(lèi)聚合物縮醛化而得到縮醛化烯醇類(lèi)聚合物，具體步驟包括：

a)制備烯醇類(lèi)聚合物并在60-90℃的水中制成1-30wt％水溶液；

b)用酸調(diào)節(jié)溶液的pH＜3；

c)加入醛類(lèi)物質(zhì)，使烯醇類(lèi)聚合物與醛在1-80℃下反應(yīng)0.5-24小時(shí)，得到反應(yīng)產(chǎn)物縮醛化烯醇類(lèi)聚合物；

d)升溫使反應(yīng)產(chǎn)物縮醛化烯醇類(lèi)聚合物沉淀或通過(guò)透析以得到縮醛化烯醇類(lèi)聚合物的純化產(chǎn)品。

所述的醛類(lèi)物質(zhì)選自甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、庚醛、苯甲醛、乙二醛、戊二醛中的一種或幾種。

所述的烯醇類(lèi)聚合物的縮醛程度通過(guò)改變參加縮醛化反應(yīng)的醛的用量控制在0-80mol％。

本發(fā)明的智能材料——縮醛化烯醇類(lèi)聚合物是含烯醇類(lèi)聚合物單體單元的聚合物，烯醇類(lèi)聚合物是一種從醋酸乙烯酯及其衍生物、共聚物水解而得到的水溶性聚合物。它不僅價(jià)格低廉，原料易得，而且具有良好的生物降解性、生物相容性以及很好的成膜性、韌性，日益成為一種理想的生物醫(yī)用材料。如藥物緩釋系統(tǒng)、人工軟骨材料、眼科、人工細(xì)胞微囊化、抗凝血材料、生物醫(yī)用海棉等。

本發(fā)明的智能縮醛化烯醇類(lèi)聚合物可以是含乙烯醇單元的共聚物，其水溶液的LCST可以通過(guò)起始烯醇類(lèi)聚合物的分子量、縮醛程度、共聚單體的種類(lèi)和數(shù)量、溶液中的鹽品種和濃度在1-90℃范圍內(nèi)有效調(diào)節(jié)和控制。