[發明專利]一種高強度，抗凍，可導電的殼聚糖/丙烯酰胺雙網絡水凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 201811065305.5
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109134762A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 高光輝;徐加俊;任秀艷;謝繼成
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/56;C08F222/38
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本發明提供了一種高強度，抗凍，可導電的殼聚糖/丙烯酰胺雙網絡水凝膠的制備方法。所述的殼聚糖/丙烯酰胺雙網絡水凝膠是由第一網絡和第二網絡互穿構成的。第一網絡為殼聚糖分子鏈在不同價態的無機鹽的作用形成的物理纏結或物理交聯的水凝膠；第二網絡是丙烯酰胺化學交聯形成的水凝膠。本發明是基于殼聚糖的可修飾位點，將殼聚糖/丙烯酰胺半互穿水凝膠浸泡在不同濃度的無機鹽溶液中以誘導殼聚糖形成物理交聯網絡水凝膠。由此，也賦予了水凝膠良好的力學性能，抗凍性以及導電性能。該水凝膠的拉伸強度最高可達到450kPa，在零下20℃仍然保持柔軟狀態，且電導率最高可得200mS/cm。拓寬了水凝膠的應用領域。

技術領域

本發明提供了一種高強度，抗凍，可導電的殼聚糖/丙烯酰胺雙網絡水凝膠及其制備方法，屬于高分子水凝膠技術領域。

背景技術

殼聚糖作為除纖維素外第二大類天然高分子材料，是唯一一種可再生的堿性多糖類高分子，由甲殼素經脫乙酰而得到。殼聚糖具有來源豐富、生物相容性好、生物可降解、藥物活性和抗菌性等特點，在食品工業，紡織工業、環境保護、醫藥保健等領域受到廣泛親睞，因此對殼聚糖材料的進一步開發和應用有著重要意義。

水凝膠是一種親水的三維網狀高分子聚合物，吸水后重量可達到自身重量的幾十到幾百倍，自身不溶于水，可以在水中保持其形貌和特征。 可以吸收大量水分且具有三維網絡結構的軟物質。殼聚糖的多糖單元結構，決定其分子內和分子間存在大量氫鍵，從而可以形成網狀結構的水凝膠。殼聚糖水凝膠具有良好的親水性和生物相容性，已被廣泛應用于衛生用品、載藥、燒傷敷料等領域。但是，一方面傳統上具有多功能性質的殼聚糖水凝膠往往需要對其進行化學改性，并且制備工藝較復雜。另一方面，已有的殼聚糖水凝膠制品多數存在機械性能差的問題，大大限制其廣泛的應用。因此，開發一種制備簡單，力學性能優異，多功能性質的殼聚糖水凝膠具有深遠意義。將拓寬其應用領域。

中國專利(CN 103467754 A)描述了一種殼聚糖水凝膠及其制備方法，包括步驟：S1將殼聚糖溶于稀酸溶劑中，配置殼聚糖溶液；S2在氧化劑存在下，是所述殼聚糖溶液發生氧化還原反應，得到預聚體溶液；S3在酸性條件下使所述的預聚體溶液發生自交聯反應，得到殼聚糖水凝膠。本發明采用了本體自交聯方法制備殼聚糖水凝膠，工藝簡單，獲得的殼聚糖水凝膠在具備良好的穩定性的同時，還保持了良好的生物相容性。此水凝膠保持了很好的生物相容性且制備工藝簡單，但未提及其力學性能和其他功能性性質。

中國專利(CN 106750399 A)描述了一種自修復、光敏感殼聚糖水凝膠及其制備方法，該殼聚糖水凝膠的制備方法包括：(1)以羧甲基殼聚糖與硝基多巴胺為原料進行酰化反應，得到含硝基多巴胺基團的殼聚糖衍生物；(2)將含硝基多巴胺基團的殼聚糖衍生物的水溶液與Fe3+溶液混合，調節混合溶液的pH至6.5～9.5，得到自修復、光敏感殼聚糖水凝膠。本發明采用貽貝仿生化學方法，通過將含硝基多巴胺基團的殼聚糖衍生物與金屬離子配位發生交聯，多巴胺具有很好生物相容性，降低了傳統方法制備的水凝膠對生物體的毒性；制得的自修復、光敏感殼聚糖水凝膠黏附性強、順應性良好、時空可控性強，作為傷口敷料，可以在創傷面上長時間地維持最佳濕潤環境，促進傷口上皮化，加速傷口愈合。此水凝膠具備了優異的多功能性，但未提及其力學性能且制備工藝復雜。

發明內容

為了解決已有技術存在的問題，本發明提供了一種高強度，抗凍，可導電的殼聚糖/丙烯酰胺雙網絡水凝膠的制備方法。

本發明的一種殼聚糖/丙烯酰胺雙網絡水凝膠，其特征在于通過第一網絡和第二網絡互穿構成的，所述的第一網絡為殼聚糖與不同無機鹽之間相互作用形成物理交聯網絡，第二網絡是丙烯酰胺通過化學交聯形成的網絡。

本發明的一種殼聚糖/丙烯酰胺雙網絡水凝膠的制備方法的步驟和條件如下：

(1) 配置殼聚糖水溶液