[發明專利]一種四重形狀記憶水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201810457851.7
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108641038B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 王茹;李信;徐雙鳳;王亞玲;胡再銀
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/06
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 郭萍

1.一種水凝膠作為四重形狀記憶水凝膠的用途，其特征在于，所述水凝膠是在聚丙烯酸的聚合物網狀結構內包裹有分散的殼聚糖分子所構成，按質量份數計，是由下述原料混合所得懸浮液制備為水凝膠得到：

按質量份數計，上述水凝膠的制備步驟包括：

(1)將弱酸與去離子水混合配制pH為4～6的弱酸溶液；

(2)在100份步驟(1)所得弱酸溶液中加入2～6份殼聚糖，攪拌至少12h，待殼聚糖溶解后，即得殼聚糖混合溶液；

(3)另取5～20份去離子水，在攪拌條件下，加入3～15份丙烯酸，0.1～1份引發劑，0.01～0.1份交聯劑，5～25份步驟(2)所得殼聚糖混合溶液，然后攪拌混合均勻得懸濁液；

(4)將步驟(3)所得懸濁液在50-70℃條件下反應1～6h后即得四重形狀記憶水凝膠；

其作為四重形狀記憶水凝膠的用途如下：

在上述步驟(4)反應后所得四重形狀記憶水凝膠的形狀為永久形狀，

將所得四重形狀記憶水凝膠經外力固定為臨時形狀α＇，然后將其浸泡在鹵化鹽溶液中至少20s，可使水凝膠形狀固定為最終臨時形狀α；

將所得四重形狀記憶水凝膠經外力固定為臨時形狀β＇，然后將其浸泡在堿溶液中至少5s，可使水凝膠形狀固定為最終臨時形狀β；

將所得四重形狀記憶水凝膠經外力固定為臨時形狀γ＇，然后將其浸泡在金屬離子溶液中至少3s，可使水凝膠形狀固定為最終臨時形狀γ；

當所得四重形狀記憶水凝膠經鹵化鹽溶液浸泡固定為最終臨時形狀α時，在浸泡時間達60s時形變率達60％，然后將其浸泡在去離子水中，10s即可恢復為永久形狀；

當所得四重形狀記憶水凝膠經堿溶液浸泡固定為最終臨時形狀β時，在浸泡時間達15s時形變率達100％，然后將其浸泡在酸溶液中，3s即可恢復為永久形狀；

當所得四重形狀記憶水凝膠經金屬離子溶液浸泡固定為最終臨時形狀γ時，在浸泡時間達15s時形變率達100％，然后將其浸泡在堿溶液中，3s即可恢復為永久形狀；

當所得四重形狀記憶水凝膠為最終臨時形狀α/β時，再經外力和金屬離子溶液浸泡固定為最終臨時形狀γ后，再將其浸泡在鹵化鹽或堿溶液中時，可使水凝膠形狀恢復為最終臨時形狀α/β，繼續將其浸泡在去離子水或者酸溶液中時，水凝膠恢復為永久形態；

當四重形狀記憶水凝膠在固定為最終臨時形狀α或β后，在空氣中隨時間恢復成永久形狀。

2.根據權利要求1所述用途，其特征在于：所述交聯劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺或戊二醛。

3.根據權利要求1或2所述用途，其特征在于：所述引發劑為硝酸鈰銨、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉。

4.根據權利要求1所述用途，其特征在于：按質量份數計，所述步驟(1)為將1份冰醋酸和99份去離子水混合配置為醋酸溶液；所述步驟(2)為向步驟(1)所得醋酸溶液中加入2份殼聚糖溶液，攪拌至少12小時制得的殼聚糖溶液。

5.根據權利要求1或4所述用途，其特征在于：按質量份數計，所述步驟(3)為另取5～10份去離子水，在攪拌條件下，加入3～6份丙烯酸，0.2～0.8份引發劑，0.01～0.03份交聯劑，10～20份殼聚糖溶液，繼續攪拌20～40s，得混合均勻的懸濁液；所述步驟(4)為將步驟(3)所得懸濁液在60℃條件下反應1h后即得四重形狀記憶水凝膠。

6.根據權利要求5所述用途，其特征在于：所述交聯劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺或戊二醛。

7.根據權利要求5所述用途，其特征在于：所述引發劑為硝酸鈰銨、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉。