[發(fā)明專利]一種溫度和pH敏感的瓜爾膠/淀粉復(fù)合水凝膠的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910973818.4
• 申請(qǐng)日: 2019-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110724279B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周英棠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J3/075
• 分類號(hào): C08J3/075;C08J3/24;C08L3/08;C08L5/00;C08L29/04
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明涉及凝膠材料領(lǐng)域，尤其涉及一種溫度和pH敏感的瓜爾膠/淀粉復(fù)合水凝膠的制備方法。其制備方法為：以聚乙烯醇、油溶性交聯(lián)劑、硼酸和瓜爾膠配制A溶液；以3?異氰酸酯基亞甲基?3,5,5?三甲基環(huán)己基異氰酸酯、聚乙二醇和硫磺基羥丙基瓜爾膠為原料配制B溶液；配制羧甲基淀粉的膠狀液，將三者混合后交聯(lián)形成復(fù)合水凝膠。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)潔高效，無(wú)需復(fù)雜設(shè)備配合；能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合水凝膠的功能化，同時(shí)具備良好的溫度敏感性和pH值敏感性；所制得的復(fù)合水凝膠具有更優(yōu)的力學(xué)性能，不易破碎。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及凝膠材料領(lǐng)域，尤其涉及一種溫度和pH敏感的瓜爾膠/淀粉復(fù)合水凝膠的制備方法。

背景技術(shù)

瓜爾膠作為自然界中粘度最大的天然高分子多糖,具有十分廣泛的應(yīng)用價(jià)值,但由于瓜爾膠本身的理化性能的限制,通常將瓜爾膠進(jìn)行改性修飾以擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。羧甲基淀粉無(wú)毒、生物相容性好、生物降解性高的特點(diǎn)。如果單獨(dú)利用瓜爾膠或羧甲基淀粉來(lái)制備水凝膠，瓜爾膠具有粘性好，但拉延性能不足問(wèn)題，羧甲基淀粉粘性差，但可以方便進(jìn)行混合，具有一定的拉伸度。如果把二者混合起來(lái)，就可以克服這些缺點(diǎn)。

目前并無(wú)將淀粉和瓜爾膠復(fù)合形成復(fù)合水凝膠的報(bào)道。

但制備具有溫度和/或pH敏感特性的瓜爾膠水凝膠已有報(bào)道，如中國(guó)專利局于2017年8月29日公開(kāi)的一種溫敏型可注射水凝膠的制備方法的發(fā)明專利申請(qǐng)，申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)為CN107099042A，其技術(shù)方案為：將透明質(zhì)酸鈉和甘油磷酸鈉粉末的混合溶液逐滴滴加到殼聚糖溶液中，混合均勻后，將其與瓜爾膠溶液混合后，置于恒溫水浴鍋中，使其快速凝膠化得到溫敏型可注射水凝膠。但是，該技術(shù)方案仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)合水凝膠的制備，其成形性較差，并且功能較為單一。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有的淀粉水凝膠或瓜爾膠水凝膠存在或粘性佳、拉延性能不足，或粘性差、成型困難、較為松散，以及大部分水凝膠存在的功能單一的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種溫度和pH敏感的瓜爾膠/淀粉復(fù)合水凝膠的制備方法。本發(fā)明的目的在于：一、實(shí)現(xiàn)羧甲基淀粉和瓜爾膠復(fù)合制備水凝膠的目的，改善水凝膠的粘性和力學(xué)性能；二、實(shí)現(xiàn)復(fù)合水凝膠的功能化，使其具備良好的溫度敏感性和pH值敏感性，使其可應(yīng)用于大量的領(lǐng)域中；三、簡(jiǎn)化制備步驟，實(shí)現(xiàn)高效快速的制備。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種溫度和pH敏感的瓜爾膠/淀粉復(fù)合水凝膠的制備方法，

所述制備方法包括以下制備步驟：

1)A溶液的制備：

將聚乙烯醇溶于水中，配制為聚乙烯醇水溶液，加入油溶性交聯(lián)劑，混合形成聚乙烯醇乳液；將硼酸和瓜爾膠溶于水中，配制為瓜爾膠預(yù)溶液；

調(diào)節(jié)聚乙烯醇乳液pH值至堿性，隨后將聚乙烯醇乳液和瓜爾膠預(yù)溶液混合均勻得到A溶液；

2)B溶液的制備：

將3-異氰酸酯基亞甲基-3,5,5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯和聚乙二醇混合，恒溫反應(yīng)后得到預(yù)溶液，向預(yù)溶液中加入硫磺基羥丙基瓜爾膠，混合均勻得到B溶液；

3)凝膠的制備：

將羧甲基淀粉溶于水中，溶解形成膠狀液后加入A溶液和B溶液，混合均勻并靜置，得到凝膠液，加入催化劑引發(fā)凝膠液的交聯(lián)反應(yīng)，至其固化形成凝膠，即可得溫度和pH敏感的瓜爾膠/淀粉復(fù)合水凝膠。

在上述制備過(guò)程中，首先分別配制具有功能性的A溶液和B溶液，其分別各自含有pH敏感特性的改性瓜爾膠和溫度敏感特性的改性瓜爾膠，同時(shí)所制得的改性瓜爾膠均具有較高的粘性，并在后續(xù)凝膠制備過(guò)程中，利用羧甲基淀粉溶于水所形成的膠狀液作為載體，對(duì)上述兩種改性瓜爾膠進(jìn)行吸附以及聯(lián)結(jié)，并在加入催化劑后一體成型，形成以淀粉為主要載體、改性瓜爾膠作為負(fù)載物同時(shí)作為粘結(jié)劑存在的復(fù)合水凝膠，所制得的復(fù)合水凝膠具有良好的力學(xué)性能，并且具備良好的溫度敏感性和pH敏感性。