[發(fā)明專利]一種有機/無機水凝膠及其制備方法和應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310473087.X
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103642784A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 喬向利
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12N11/08
• 分類號: C12N11/08;C12N11/04;C07K17/08;C07K17/04
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種有機/無機水凝膠，其特征在于：每1ml所述水凝膠中，包含如下組分，含雙鍵的單體0.05-0.14g、烷氧基硅烷0-0.25ml、含烯類基團的硅氧烷0-0.35ml、交聯(lián)劑0.002～0.01g；安息香二甲醚或安息香二乙醚0.001-0.018g、四甲基乙二胺0.01-0.05ml、過硫酸鹽0.0003-0.0067g；其中，烷氧基硅烷與含烯類基團的硅氧烷的用量不同時為0；

或每1ml所述水凝膠中，包含如下組分，含雙鍵的單體0.05-0.14g、烷氧基硅烷0-0.25ml、含烯類基團的硅氧烷0-0.35ml、交聯(lián)劑0.002～0.01g；過氧化苯甲酰0.0005-0.015g；四甲基乙二胺0.01-0.05ml、過硫酸鹽0.0003-0.0067g。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種有機/無機水凝膠，其特征在于：所述的過硫酸鹽選自過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉中的任一種；所述的含雙鍵的單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酸羥乙酯或兩種的混合物；所述的烷氧基硅烷為四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷；含烯類基團的硅氧烷為乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種有機/無機水凝膠的制備方法，包括：

（1）將含雙鍵的單體溶于去離子水a(chǎn)中，加入交聯(lián)劑,用稀酸調(diào)整pH為1-5.5，在調(diào)整pH后的溶液中加入含烯類基團的硅氧烷及烷氧基硅烷，攪拌至水解，制得溶液A；

或?qū)⒑p鍵的單體溶于去離子水b中，加入交聯(lián)劑，制得溶液A1；在離子水c中用稀酸調(diào)整其pH為1-5.5，然后加入含烯類基團的硅氧烷及烷氧基硅烷，攪拌至水解，制得溶液A2；合并溶液A1和A2，制得溶液A；去離子水b與去離子水c的體積之和等于去離子水a(chǎn)的體積；

其中，含雙鍵的單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為12-35：1；含雙鍵的單體與去離子水a(chǎn)的配比為6-15g：100ml；含烯類基團的硅氧烷與含雙鍵的單體的質(zhì)量比為0-10:4-1；烷氧基硅烷與含雙鍵的單體的質(zhì)量為0-10g：4-1g;

（2）在上述溶液A中加入安息香二甲醚或安息香二乙醚、四甲基乙二胺以及過硫酸鹽，攪拌均勻，得混合液B；其中，過硫酸鹽在混合液B中的質(zhì)量體積比為0.03-0.67%(g/ml),安息香二甲醚或安息香二乙醚在混合液B中的質(zhì)量體積比為0.1-1.2%(g/ml)，四甲基乙二胺在混合液B中的體積比為1-5％（ml/ml）；

或在上述溶液A中加入過氧化苯甲酰、四甲基乙二胺以及過硫酸鹽引發(fā)劑，得混合液C；其中，其中，過硫酸鹽引發(fā)劑在混合液C中的質(zhì)量體積比為0.03-0.67%(g/ml),過氧化苯甲酰在混合液C中的質(zhì)量體積比為0.05-1.5%(g/ml)；四甲基乙二胺在混合液C中的體積比為1-5％（ml/ml）；

（3）將步驟2）制得的混合液B置于輻照光源下輻照2-8分鐘，進行固化，制得水凝膠；

或?qū)⒉襟E2）制得的混合液C或B于60-80℃進行聚合反應，反應時間3-8小時，制得水凝膠。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種有機/無機水凝膠的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中的交聯(lián)劑為N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯中的任一種或幾種的混合物。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種有機/無機水凝膠的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中，含雙鍵的單體和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為18-28：1,含雙鍵的單體與去離子水a(chǎn)的配比為9-12g：100ml;含烯類基團的硅氧烷與含雙鍵的單體的質(zhì)量比為1-10g:4-1g;烷基硅氧烷與含雙鍵的單體的質(zhì)量比為3-10g：4-1g。

6.根據(jù)權利要求3所述的一種有機/無機水凝膠的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中的過硫酸鹽在混合液B中的質(zhì)量體積比為0.1-0.55%(g/ml),安息香二甲醚在混合液B中的質(zhì)量體積比為0.2-1.0%(g/ml)，四甲基乙二胺在混合液B中的含量為1-5vol％。

7.根據(jù)權利要求3所述的一種有機/無機水凝膠的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中的過氧化苯甲酰在混合液C中的質(zhì)量體積比為0.2-1.5%(g/ml)。

8.根據(jù)權利要求2所述的一種有機/無機水凝膠的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中的輻照為2-6分鐘。