[發(fā)明專利]自愈性水凝膠及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911182356.0
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN111040195A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣興宇;李思祥
• 申請（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L5/00
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 潘艷麗

本發(fā)明涉及一種自愈性水凝膠及其制備方法。該自愈性水凝膠的制備方法包括以下步驟：將瓜爾膠衍生物與水和酸混合，得到膏狀物；及將膏狀物與堿混合，使得堿中和酸，得到自愈性水凝膠。上述自愈性水凝膠的制備方法操作簡便，制備過程簡捷，能夠快速獲得大量的自愈性水凝膠，而且制備得到的自愈性水凝膠不含交聯(lián)劑，安全性較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自愈性水凝膠及其制備方法。

背景技術(shù)

水凝膠是一種含水量高的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料，在藥物控釋、組織工程和生物材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。大部分的水凝膠都是脆性的，在受到損傷后會逐漸喪失力學(xué)性能，最終失去功能，因此，水凝膠的脆性限制了水凝膠的應(yīng)用。

近些年來，自愈性水凝膠的出現(xiàn)一定程度上解決了水凝膠的脆性問題。在受到損傷后，自愈水凝膠能夠自我修復(fù)，獲得與原來相當(dāng)?shù)男阅埽蚨娱L了水凝膠的使用壽命。

制備自愈性水凝膠的方法主要分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法是通過物理作用力如靜電作用、氫鍵、鏈的纏繞等而形成自愈性水凝膠。而采用化學(xué)方法大多數(shù)是通過自由基聚合法、高分子功能基團反應(yīng)法、加成縮合、點擊化學(xué)等反應(yīng)使得化學(xué)鍵交聯(lián)而形成三維網(wǎng)絡(luò)的自愈性水凝膠。然而，目前大多數(shù)自愈性水凝膠的制備過程還相對比較繁瑣，制備周期較長，安全性較低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種快捷的自愈性水凝膠的制備方法。

一種自愈性水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

將瓜爾膠衍生物與水和酸混合，得到膏狀物；及

將所述膏狀物與堿混合，使得所述堿中和所述酸，得到自愈性水凝膠。

上述自愈性水凝膠的制備方法通過將瓜爾膠衍生物與水和酸混合，使得的卷縮狀的瓜爾膠衍生物在水中的溶解速度提高，加快瓜爾膠衍生物溶解形成膏狀物，然后將膏狀物與堿混合，使得反應(yīng)體系的pH由酸性變?yōu)橹行裕瑥亩沟酶酄钗镏械墓蠣柲z衍生物分子之間形成氫鍵而形成自愈性水凝膠。上述自愈性水凝膠的制備方法操作簡便，能夠快速獲得大量的自愈性水凝膠。此外，上述自愈性水凝膠的制備方法無需添加具有潛在毒性的交聯(lián)劑，制備得到的自愈性水凝膠安全性較高。

在其中一個實施例中，所述瓜爾膠衍生物的質(zhì)量與所述水的體積之比為1g～6g：100mL。

在其中一個實施例中，所述瓜爾膠衍生物的質(zhì)量與所述水的體積之比為2g～4g：100mL。

在其中一個實施例中，所述酸在所述膏狀物中的濃度為0.0001mol/L～0.5mol/L。

在其中一個實施例中，所述瓜爾膠衍生物選自羥甲基瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠、瓜爾膠羥丙基三甲基氯化銨、羧甲基瓜爾膠、羧甲基羥丙基瓜爾膠、2-羥基-3-(三甲基亞丙基)瓜爾膠、羧甲基-2-羥基-3-(三甲基亞丙基)瓜爾膠、丙烯酰氧基瓜爾膠、甲基丙烯酰瓜爾膠、甲基化瓜爾膠、硫酸瓜爾膠及瓜爾膠酯中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述酸選自鹽酸、硝酸、硫酸、醋酸、碳酸、磷酸及硼酸中的至少一種；及/或所述酸選自含有羧基、磺酸基、硫羧酸基及磷酸基中至少一種的有機酸；及/或所述酸選自在水中電離呈現(xiàn)酸性的鹽。

在其中一個實施例中，所述堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氨水、碳酸鈉、碳酸鉀、苯磺酸鈉、苯磺酸鉀、十二烷基苯磺酸鈉及硼砂中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述將瓜爾膠衍生物與水和酸混合，得到膏狀物的步驟中，所述混合的方式為攪拌混合；及/或

所述將瓜爾膠衍生物與水和酸混合，得到膏狀物的步驟中，所述混合的時間不少于5s。

在其中一個實施例中，所述將所述膏狀物與堿混合，使得所述堿中和所述酸，得到自愈性水凝膠的步驟中，所述混合的方式為攪拌混合；及/或