[發(fā)明專利]一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310112803.1
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN103224633A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 趙孔銀;林貝貝;闞伯紅;崔文葵;劉春嬌;祁志強
• 申請（專利權）人: 天津工業(yè)大學
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08L51/02;C08F251/00;A61L27/20;A61L27/16;A61L27/02;A61L27/52
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1.一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠，其特征是在制備水凝膠的過程中添加含金屬離子水溶液的有機物乳液，當水凝膠收到外力拉伸到一定程度時，凝膠變形擠壓有機物乳液，釋放出金屬離子并與雜化凝膠中的海藻酸鈉交聯(lián)，可顯著提高凝膠強度，防止凝膠斷裂。

2.如權利要求1所述的一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠的制備方法，其特征是包括以下步驟：

a)向有機溶劑中加入體積百分比為1％-15％的質(zhì)量百分比濃度為1％-50％的金屬鹽水溶液，加入乳化劑，然后快速攪拌0.5-2h，成為均一的白色乳液；

b)稱取聚合單體質(zhì)量百分比0.03％-0.15％的交聯(lián)劑，溶于去離子水中，超聲分散均勻后，加入去離子水質(zhì)量百分比5％-15％的聚合單體和去離子水質(zhì)量百分比0.5％-5％的海藻酸鈉，然后加入聚合單體質(zhì)量百分比0.1％-5％的過硫酸銨，充分溶解后，加入總?cè)芤后w積百分比0.5％-10％的步驟a)配置的白色乳液，最后加入聚合單體質(zhì)量百分比0.1％-5％的亞硫酸氫鈉和聚合單體質(zhì)量百分比0.01％-2％的四甲基乙二胺，攪拌均勻后，將該溶液倒入模具中，真空脫泡，在N2保護下引發(fā)聚合，反應8-24h，得到聚合后的凝膠；

c)將步驟b)得到的聚合后的凝膠用0.01％-10％的鈣鹽水溶液浸泡0.5-24h，洗去表面的鹽溶液，得到用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠。

3.如權利要求2所述的一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠的制備方法，其特征是所述的有機溶劑為氯仿、環(huán)己烷、甲苯、二甲苯、辛烷、液體石蠟、環(huán)氧丙烷、醋酸丁酯、丙酮、甲基丁酮、乙腈、吡啶中的任意一種或兩種以上混合物。

4.如權利要求2所述的一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠的制備方法，其特征是所述聚合單體的為雙丙酮丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的任意一種或兩種以上混合物。

5.如權利要求2所述的一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠的制備方法，其特征是所述的金屬鹽水溶液為硫酸銅、氯化鋅、氯化鋇、氯化鐵、氯化鋁、氯化鈣、硝酸鉛水溶液中的任意一種或兩種以上混合物。

6.如權利要求2所述的一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠的制備方法，其特征是所述的鈣鹽水溶液為磷酸二氫鈣、硫酸鈣、硝酸鈣、葡萄糖酸鈣、磷酸氫鈣、氯化鈣、乳酸鈣水溶液中的任意一種或兩種以上混合物。

7.如權利要求2所述的一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠的制備方法，其特征是所述的交聯(lián)劑為二乙烯基苯、二異氰酸酯、N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、羥甲基三聚氰胺醚化物中的任意一種或兩種以上混合物。

8.如權利要求2所述的一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠的制備方法，其特征是所述的乳化劑為Span-40、Span-60、Span-80、環(huán)氧乙烷、聚氧乙烯、聚乙烯醇、卵磷脂、羊毛脂、阿拉伯樹膠、twen-20、twen-60、twen-80、OP-10的任意一種或兩種以上混合物。

9.如權利要求2所述的一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠的制備方法，其特征是所述的引發(fā)聚合的方式為自由基引發(fā)、微波輻射引發(fā)、紫外光引發(fā)、高能電子束引發(fā)、伽馬射線引發(fā)、等離子引發(fā)中的任意一種。

10.如權利要求2所述的一種用于人工肌肉的自增強雜化水凝膠的制備方法，其特征是制備方法工藝簡單，成本低，得到的雜化水凝膠在外力拉伸時通過釋放出金屬離子增加水凝膠強度，該凝膠在人工軟骨、人工肌肉及柔性機器人制造領域有應用前景。