[發明專利]一種高強度可愈合聚乙烯醇水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201810432443.6
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108467460B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 郭佩佩;梁家其;關爽;傅海
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C08F261/04
• 分類號: C08F261/04;C08F220/58
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 張偉

本發明涉及水凝膠制備技術領域，涉及一種高強度可愈合聚乙烯醇水凝膠及其制備方法。解決現有技術中物理交聯聚乙烯醇凝膠強度低，愈合性能差的技術問題。本發明的高強度可愈合聚乙烯醇水凝膠的組分及重量份如下：聚乙烯醇：0.5?3份；6?丙烯酰氨基己酸：1.85份；堿：0.37份；去離子水：20份。本發明還提供所述水凝膠的制備方法。本發明水凝膠采用6?丙烯酰氨基己酸作為與聚乙烯醇形成協同氫鍵作用的高分子鏈。6?丙烯酰氨基己酸的烷基鏈能形成疏水微區從而促進PVA在較短時間內形成結晶，提高凝膠的力學性能(兆帕)。另外6?丙烯酰氨基己酸在酸堿中的可逆溶解性使得所得水凝膠在酸性溶液中具有愈合性能。在制備過程中沒有加入交聯劑，保證了凝膠的生物相容性。

技術領域

本發明涉及水凝膠制備技術領域，具體涉及一種高強度可愈合聚乙烯醇水凝膠及其制備方法。

背景技術

水凝膠作為一類常見的生物材料，已被廣泛應用于生活與生產中。但是，大部分天然水凝膠和合成凝膠僅在較低含水量時具有一定機械強度，在較高含水量時強度顯著下降，易發生碎裂，這使其實際應用受到極大限制，因此，合成高強度凝膠已成為當下研究熱點之一。

聚乙烯醇水凝膠具有可生物降解和生物相容性好等優點，而被廣泛應用于農林、醫藥和環保等多個領域。在生物醫藥領域，聚乙烯醇水凝膠可用于藥物的控制釋放，生物組織工程及人工關節、人造肌肉、傷口敷料等。但聚乙烯醇水凝膠同大多數水凝膠一樣，存在固有的機械強度差、易破裂的缺點，限制了其實際應用。

聚乙烯醇水凝膠的制備按交聯方法的不同可分為物理交聯和化學交聯。物理交聯是通過物理作用力比如鏈的纏繞、氨鍵、靜電作用等形成網絡交聯結構。物理交聯法制備的聚乙烯醇水凝膠有其共同的特點，就是分子鏈間是通過氫鍵和微晶區形成三維網絡結構，即物理交聯點，這些物理交聯點會隨著溫度等條件的變化發生變化，故而物理交聯過程是一個可逆過程。

能夠同時作為氫鍵供體和受體的小分子之間、小分子與聚合物之間以及2種聚合物之間存在協同氫鍵作用，甚至存在非線性或高階協同作用。協同氫鍵作用能顯著地增加氫鍵強度，對于穩定蛋白質、DNA雙螺旋和配體－受體復合物的二級和三級結構至關重要。氫鍵作用已被廣泛地應用于增強水凝膠的力學性能，但這些氫鍵作用通常是作為化學共價交聯之外的輔助交聯作用。如已有論文公開了以聚丙烯酸和聚乙烯醇為原料通過兩者之間的氫鍵協同作用制備了高強度水凝膠，但是在此凝膠中聚乙烯醇并不能形成微晶，所制備凝膠的拉伸性能不足兆帕，而且也沒有愈合性能(北京師范大學學報(自然科學版)2016，10，52，561-565)。Qipeng Guo(ACS Macro Lett.2013,2,1100-1104)和Yue Zhao(ACSAppl.Mater.Interfaces,2015,7,12067-12073)課題組分別用小分子三聚氰胺與PVA通過氫鍵形成全物理交聯的PVA水凝膠，但是由于三聚氰胺本身的致癌性，使其應用受到限制。

發明內容

本發明要解決現有技術中物理交聯聚乙烯醇凝膠強度低，愈合性能差的技術問題，提供一種高強度可愈合聚乙烯醇水凝膠及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

一種高強度可愈合聚乙烯醇水凝膠，其組分及各組分的重量份如下：

在上述技術方案中，所述高強度可愈合聚乙烯醇水凝膠，其組分及重量份如下：

在上述技術方案中，所述高強度可愈合聚乙烯醇水凝膠，其組分及重量份如下：

在上述技術方案中，所述高強度可愈合聚乙烯醇水凝膠，其組分及重量份如下：

在上述技術方案中，所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。