[發明專利]一種可自修復的有機硅水凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202010262145.4
• 申請日: 2020-04-06
• 公開（公告）號: CN111303431A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 劉云鴻;彭新艷;劉云暉
• 申請（專利權）人: 劉云暉
• 主分類號: C08G77/392
• 分類號: C08G77/392;C08G77/388;C08G77/42;C08B37/08;C08G65/334;C08G65/333;C08J3/075;C08L83/08;C08L83/10;C08L83/12;C08G73/04
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本發明公開了一種可自修復的有機硅水凝膠及其制備方法。本發明通過將氨基硅油、多元胺和N,N'?羰基二咪唑、N,N'?硫羰基二咪唑的反應條件，可制備出含脲基團和/或硫脲基團的水凝膠材料，賦予有機硅水凝膠材料具有較好的自修復功能。本發明基于氨基硅油的水分散性，整個過程均采用水溶液進行反應，實現有機硅基水凝膠的低成本和環保制備；本發明所制備的有機硅水凝膠材料具有較好的生物相容性，且制備過程簡單。

技術領域

本發明屬于有機硅水凝膠領域，具體涉及一種可自修復的有機硅水凝膠及其制備方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

有機硅類水凝膠，因其優異的兩親性能、生物相容性、較好的熱穩定性、特殊的氧氣可滲透性等特性，已成為有機硅領域研究者的熱點，在生物醫療裝置，特別是接觸式或眼內鏡片，以及在水凈化處理、食品包裝儲存、紡織品、水產養殖和船舶運輸等領域具有廣泛的應用前景。有機硅水凝膠作為一種綠色環保的高分子材料，在環境水體中重金屬離子吸附方面和作為聚合物基質來制備金屬氧化物納米粒子方面有廣泛的應用。

然而，目前有機硅類水凝膠仍存在一些問題，一方面，如機械性能差，變形易破碎，破壞不可恢復，壽命較短，這問題極大限制了有機硅類水凝膠的應用。開發具有自修復功能的有機硅類水凝膠成為了新的研究方向。然而，這種具有自修復性的有機硅類水凝膠還存在一些難以忽視的問題，比如自修復性能差、制備方法不夠簡便、制備成本比較高等。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種可自修復的有機硅水凝膠及其制備方法。本發明有機硅水凝膠材料具有較好的自修復功能和生物相容性。本發明基于氨基硅油的水分散性，整個過程均采用水溶液進行反應，實現有機硅基水凝膠的低成本和環保制備。

本發明的目的通過以下方式來完成：

一種可自修復的有機硅水凝膠，包括質量比為1：（0.1~10）：（0.1~10）的A組分、B組分和C組分；其中，A組分為氨基硅油水分散液；B組分為多元胺水溶液；C組分為二咪唑化合物水溶液；

所述A組分中氨基硅油的數均分子量≤100000g/mol；所述氨基硅油的氨值為0.1~1.5；

所述B組分中多元胺為二元胺、殼聚糖、端氨基聚乙二醇、聚乙烯亞胺的至少一種；

所述二元胺為如下結構式所示物質中的至少一種：

、；

其中，m為1~200；n為0~5；t為1~5；d為1~16

所述聚乙烯亞胺的數均分子量為200~10000 g/mol；

所述殼聚糖的數均分子量為500~20000 g/mol；

所述端氨基聚乙二醇的數均分子量為500~20000 g/mol；

所述C組分中二咪唑化合物為N,N'-羰基二咪唑、N,N'-硫羰基二咪唑的至少一種；

所述的A組分氨基硅油水溶液的質量百分濃度為5~100%；

所述的B組分多元胺水溶液的質量百分濃度為5~100%；

所述的C組分二咪唑化合物水溶液的質量百分濃度為5~100%；

一種可自修復的有機硅水凝膠的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）反應液的制備

將氨基硅油分散于去離子水中，得到A組分氨基硅油水溶液；

將多元胺溶解于去離子水中，得到B組分多元胺水溶液；