[發(fā)明專利]納米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠、其制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811640605.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109851725A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳廣學(xué);李楠;田君飛;陳奇峰;何明輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F289/00
• 分類號(hào): C08F289/00;C08F251/02;C08F220/56;C08F222/38;A61L27/52;A61L27/48;A61K9/06;A61K47/38;A61K47/32;A61K47/42
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李佳

本發(fā)明公開了納米纖維素?聚丙烯酰胺?明膠復(fù)合水凝膠、其制備方法及應(yīng)用，涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。該納米纖維素?聚丙烯酰胺?明膠復(fù)合水凝膠，由丙烯酰胺交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和明膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，且雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠中負(fù)載有氧化后的納米纖維素。納米纖維素?聚丙烯酰胺?明膠復(fù)合水凝膠的制備方法包括：將纖維素在氧化體系中氧化后，再進(jìn)行均質(zhì)得到納米纖維素，并將納米纖維素與水混合得到納米纖維素溶液；將納米纖維素溶液與明膠水分散液、丙烯酰胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑和催化劑混合后得到混合溶液；將混合溶液注入模具中反應(yīng)10?15h。制備得到的復(fù)合水凝膠具備很好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)改善了水凝膠的生物相容性和生物降解性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及納米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

水凝膠(Hydrogel)是一種能吸收大量的水而不溶解,并保持一定的形狀的高分子網(wǎng)絡(luò)體系，形狀記憶水凝膠能夠在外界刺激的作用下記憶形狀并在特定環(huán)境下恢復(fù)。然而，傳統(tǒng)化學(xué)交聯(lián)制備的凝膠強(qiáng)度相對(duì)較弱，這極大地限制了它們作為軟物質(zhì)材料的應(yīng)用。

復(fù)合水凝膠和雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠一直以來被認(rèn)為是提高凝膠機(jī)械性能的常用途徑。復(fù)合水凝膠即在水凝膠的聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中引入增強(qiáng)有機(jī)/無機(jī)填料，例如蒙脫土、納米纖維素、碳納米管等，從而提高水凝膠的機(jī)械性能。但是，現(xiàn)有的水凝膠存在著形狀記憶率低、機(jī)械強(qiáng)度不能滿足要求的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種納米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠，旨在提升水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種納米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠的制備方法，其工藝簡(jiǎn)單，條件易控制，制備得到的水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度高。

本發(fā)明的第三目的在于提供米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠的應(yīng)用，拓寬材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明提出了一種納米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠，由丙烯酰胺交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和明膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，且雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠中負(fù)載有氧化后的納米纖維素。

本發(fā)明還提出了一種納米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

將纖維素在氧化體系中氧化后，再進(jìn)行均質(zhì)得到納米纖維素，并將納米纖維素與水混合得到納米纖維素溶液；

將納米纖維素溶液與明膠水分散液、丙烯酰胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑和催化劑混合后得到混合溶液；

將混合溶液注入模具中反應(yīng)10-15h。

本發(fā)明還提出了納米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠在組織工程、藥物緩釋、細(xì)胞培養(yǎng)支架以及軟物質(zhì)驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種納米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠的有益效果是：其通過在丙烯酰胺交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和明膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠中負(fù)載氧化后的納米纖維素形成復(fù)合水凝膠，具備很好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)改善了水凝膠的生物相容性和生物降解性。

本發(fā)明還提供了一種納米纖維素-聚丙烯酰胺-明膠復(fù)合水凝膠的制備方法，其通過將纖維素在氧化體系中進(jìn)行氧化并均質(zhì)后得到納米纖維素，以納米纖維和水混合后得到的納米纖維素溶液原料，將其與明膠水分散液、丙烯酰胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑和催化劑混合后得到混合溶液，將混合溶液在成型模具中反應(yīng)后制備得到復(fù)合水凝膠。工藝簡(jiǎn)便易行，條件容易控制，制備得到的復(fù)合水凝膠具備很好的機(jī)械性能，可以在組織工程、藥物緩釋、細(xì)胞培養(yǎng)支架以及軟物質(zhì)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

附圖說明