[發明專利]一種金剛烷改性共聚物水凝膠及其制備方法

無效

• 申請號: 200910040269.1
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN101585950A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 郭建維;劉卅;呂滿庚;梁成鋒
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08L39/06
• 分類號: C08L39/06;C08F226/10;C08F220/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及一種金剛烷改性共聚物水凝膠及其制備方法。

背景技術

以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)為單體合成的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及其共聚物水凝膠是在醫療衛生、生物工程、制藥、光學等領域具有重要用途的功能高分子材料，這種NVP共聚物水凝膠特有的安全無毒、生物相容性、反復溶漲性等優良特征，使其研究和應用日益受到國內外普遍關注(CN1170347，US?5,662,960，US?5,713,960，US?5,116,371)，其中(丙烯酸)-(N-乙烯基吡咯烷酮)共聚物水凝膠以其結構改性空間大、溶脹性易調控、生物相容性、藥物緩釋性、刺激響應性好等優良特性成為近年來最受關注的一類水凝膠。金剛烷胺類化合物一般作為原料藥，起治療各種疾病作用(CN1539409，CN101204385，CN1235540，CN101348461)，以金剛烷胺為例，它具有抗流感病毒、治療帕金森癥和禽流感病毒等藥用功效。美國于1966年批準其作為流行感冒預防藥，并于1976年在預防藥的基礎上確認其為治療藥，該藥對成年患者的療效及安全性己得到廣泛認同。在(丙烯酸)-(N-乙烯基吡咯烷酮)共聚物水凝膠結構中引入金剛烷胺，可以使該水凝膠在保持固有特性的同時增加新的抗病毒、抗菌等藥物功能，從而拓展(丙烯酸)-(N-乙烯基吡咯烷酮)共聚物水凝膠的應用范圍，為制藥、醫療衛生、生物工程等領域提供一種應用價值很高的多功能高分子材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種金剛烷改性共聚物水凝膠及其制備方法，該共聚物水凝膠具有較高的平衡溶脹性、生物相容性、抗菌抗病毒等特殊功能。

本發明所提供的一種金剛烷改性共聚物水凝膠是以金剛烷胺改性的丙烯酸-N-乙烯基吡咯烷酮共聚物為主鏈的交聯共聚物，該共聚物水凝膠主鏈單元結構如下：

該水凝膠產品粒度為40～80目。

本發明所提供的一種金剛烷改性共聚物水凝膠的制備方法有如下步驟：以丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和金剛烷胺為反應物，低碳醇為溶劑，偶氮二異丁腈為引發劑，N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯劑，首先在低碳醇溶液中用金剛烷胺對丙烯酸單體進行預處理，然后加入N-乙烯基吡咯烷酮、偶氮二異丁腈和N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺進行溶液共聚-交聯反應，再經過濾、洗滌、真空干燥、篩分步驟制備成金剛烷改性共聚物水凝膠。

上述丙烯酸與N-乙烯基吡咯烷酮的摩爾比為1∶1～1∶5。

上述金剛烷胺與丙烯酸的摩爾比為1∶1～1∶10。

上述金剛烷胺對丙烯酸單體進行預處理的溫度為60℃，時間為0.5小時。

上述偶氮二異丁腈與丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和金剛烷胺的總摩爾數比為1∶100～1∶500。

上述N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺與丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和金剛烷胺的總摩爾數比為1∶20～1∶200。

上述溶液共聚-交聯反應的溫度為80℃～100℃。

上述低碳醇溶劑為乙醇、異丙醇、正丁醇或叔丁醇中的一種；上述丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和金剛烷胺的總摩爾數與低碳醇溶劑的摩爾數之比為1∶1～1∶3。

通過上述方法制備的金剛烷改性共聚物水凝膠的紅外光譜圖分析如下：1733cm^-1是COOH羰基的伸縮振動吸收峰。1651cm^-1是吡咯烷酮上羰基的縮振動吸收峰，1425cm^-1左右為亞甲基剪式彎曲振動引起的吸收峰，這是NVP的特征吸收峰。在2915cm^-1和2857cm^-1雙峰是金剛烷胺中CH和CH₂鍵的伸縮振動，是金剛烷的特征峰；1564cm^-1是COO^-的非對稱伸縮振動峰。紅外光譜分析結果表明：金剛烷胺是通過-COOH·NH₂-鍵連接在(丙烯酸)-(N-乙烯基吡咯烷酮)共聚物水凝膠的側鏈羧基上。

本發明所述金剛烷改性共聚物水凝膠及其制備方法具有如下有益效果：

1、反應條件溫和、工藝簡單、設備投資少、操作簡便安全。

2、工藝過程環境友好，不涉及有毒、有腐蝕、有污染的原材料，產品收率高、三廢排放少，有利于大規模工業化生產。

3、產品的金剛烷胺含量高，未反應完的金剛烷胺可通過簡單方法回收并循環利用。

4、產品的溶脹性能可根據實際需要調控。