[發(fā)明專利]聚乙烯醇水凝膠及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710068497.4
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106810704B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王市偉;馬帥江;冷瑜婷;劉夢濤;呂劍青;劉鈺;梅開南;張斌斌;周笑麟;魏一靈;李倩
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08J3/24;C08L29/04;C08L27/16;C08L33/12;A61L27/16;A61L27/50;A61L27/52
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 劉文娟

本發(fā)明涉及一種聚乙烯醇水凝膠及其制備方法和應(yīng)用，屬于及高分子水凝膠領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種聚乙烯醇水凝膠的制備方法，所述方法為：將聚乙烯醇與有機溶劑在110℃～145℃下加熱溶解制得聚乙烯醇溶液，然后將所得聚乙烯醇溶液靜置自然冷卻至室溫即可形成具有凝膠結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇，再將具有凝膠結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇去除有機溶劑后制得聚乙烯醇水凝膠；其中，所述有機溶劑為二甲基亞砜和N?N,二甲基甲酰胺的共混溶劑，二甲基亞砜和N?N,二甲基甲酰胺的體積比為0.25～1；所得聚乙烯醇溶液的質(zhì)量濃度為10～30％。本發(fā)明在制備聚乙烯醇溶液時，采用了恰當(dāng)配比的溶劑，使得所得聚乙烯溶液通過靜置自然冷卻的方式即可制得聚乙烯醇水凝膠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚乙烯醇水凝膠及其制備方法和應(yīng)用，屬于高分子水凝膠領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚乙烯醇水凝膠在化學(xué)性質(zhì)上不活潑，無毒性，生物相容性好，機械性能優(yōu)良，吸水量高，并易于加工成型，廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、醫(yī)藥、日用化工、環(huán)保以及沙漠防治等各個領(lǐng)域。

目前，制備聚乙烯醇水凝膠可以采用物理交聯(lián)、化學(xué)交聯(lián)或輻射交聯(lián)的方法，使其形成水不溶性的凝膠。其中物理交聯(lián)的方法，即通過將聚乙烯醇溶液進(jìn)行冷凍-解凍，多次凍融的方式，使聚乙烯醇發(fā)生物理交聯(lián)形成凝膠。

然而，物理交聯(lián)法存在以下缺陷：

1、采用物理交聯(lián)法，需要多次凍融；一般冷凍時間為24h，解凍時間為2-12h，所以凍融一次的時間至少為26h，而整個過程多次凍融一般需要80h。

2、采用物理交聯(lián)的方式，形成的不溶于水的水凝膠是可逆的，在一定條件下容易復(fù)溶于水，不穩(wěn)定；物理交聯(lián)的水凝膠強度很差，很容易破損。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種聚乙烯醇水凝膠的制備方法，該方法簡便易行，用時少，生產(chǎn)成本較低。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種聚乙烯醇水凝膠的制備方法，具體為：將聚乙烯醇與有機溶劑在110℃～145℃下加熱溶解制得聚乙烯醇溶液，然后將所得聚乙烯醇溶液靜置自然冷卻至室溫即可形成具有凝膠結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇，最后將具有凝膠結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇去除有機溶劑后即制得聚乙烯醇水凝膠；其中，所述有機溶劑為二甲基亞砜(DMSO)和N-N,二甲基甲酰胺(DMF)的共混溶劑，二甲基亞砜(DMSO)和N-N,二甲基甲酰胺(DMF)的體積比為0.25～1；所得聚乙烯醇溶液的質(zhì)量濃度為10～30％。

進(jìn)一步，所述有機溶劑中，二甲基亞砜(DMSO)和N-N,二甲基甲酰胺(DMF)的體積比為：2:8、3:7、4:6或5:5。

進(jìn)一步，具有凝膠結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇去除有機溶劑前先在室溫下靜置4～6h使凝膠結(jié)構(gòu)充分交聯(lián)。

進(jìn)一步，聚乙烯醇溶液自然冷卻前除去其中的微小氣泡，優(yōu)選采用超聲震蕩的方法除去氣泡，超聲震蕩10～30分鐘。

進(jìn)一步，上述方法中，在聚乙烯醇和有機溶劑中還加入調(diào)控聚乙烯醇水凝膠力學(xué)性能、生物相容性、降解性能及其他性能的改性劑；所述改性劑與聚乙烯醇的質(zhì)量比為：1～60：99～40。

優(yōu)選的，所述改性劑選自：聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乳酸(PLA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙二醇(PEG)或聚己內(nèi)酯(PCL)中的至少一種。

進(jìn)一步，具有凝膠結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇采用在水中浸泡的方式去除有機溶劑，浸泡時間24～48h。

本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種聚乙烯醇水凝膠，其采用上述方法制備得到。

本發(fā)明要解決的第三個技術(shù)問題是提供一種聚乙烯醇水凝膠微管的制備方法，包括如下步驟：