[發明專利]一種聚環氧丙酸水凝膠的制備方法

在審

• 申請號: 202010517098.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111574730A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 艾亞菲
• 申請（專利權）人: 江蘇工程職業技術學院
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08J3/24;C08L71/02;C08K3/16;C08K5/07;C08K5/1545
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 許潔

本發明公開了一種聚環氧丙酸水凝膠的制備方法，包括如下步驟：(1)在一定溫度下將聚環氧丙酸溶解，配制成聚環氧丙酸水溶液；(2)配制交聯劑水溶液；(3)在一定溫度下將交聯劑水溶液以一定比例與聚環氧丙酸水溶液進行混合，交聯反應一定時間；(4)將交聯后的溶液倒入模具冷卻至室溫，或直接冷卻至室溫，得到聚環氧丙酸水凝膠。本發明采用聚環氧丙烯酸為水凝膠基材，它是一種新型的水凝膠材料，生物相容性好，使用后能自然降解，能減輕對環境的影響。

技術領域

本發明屬于精細化工領域，具體涉及一種可容易自然降解的聚環氧丙酸水凝膠的制備方法。

背景技術

水凝膠是一種迅速發展的新型功能高分子材料，是一類具有三維網絡結構的聚合物，在水中能夠吸收大量水分而溶脹，并在溶脹之后能夠繼續保持其原有結構而不被溶解。

水凝膠作為一種高吸水性材料，廣泛地應用于降溫貼、衛生巾、尿布、生理衛生用品、香料載體以及紙巾等方面；水凝膠可用于油水分離、廢水處理、空氣過濾、電線包裹材料、防靜電、密封材料、蓄冷劑、溶劑脫水、金屬離子濃集、包裝材料等諸多方面；水凝膠還可用在農用薄膜、農業園藝用保水材料、污泥固化、泥水添加劑、墻壁頂棚材料等方面。綠化沙漠是高吸水性水凝膠材料極有潛力的用途之一，可通過制成保水劑的方式實施。

水凝膠材料直接用于與人體組織接觸，可防止體外微生物的感染，抑制體液的損失，傳輸氧到傷口，一般說來能促進傷口的愈合。當水凝膠被移植或注射到生物體后，水凝膠能夠維持或向體液控制釋放包埋在水凝膠中的藥物，特別是智能型水凝膠問世以來，水凝膠在該領域的應用研究更為深入。

水凝膠可分為合成高分子水凝膠和天然高分子水凝膠。天然高分子水凝膠具有更好的生物相容性、對環境的敏感性以及豐富的來源、低廉的價格，但是穩定性較差，易降解、持久性差。合成高分子水凝膠主要有聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽類、聚酰胺類、聚氨酯、聚吡咯烷酮等，這些物質穩定性好，生產技術成熟，但生物相容性不太好，在環境中很難自然降解，使用后對環境容易造成污染，而且由于一定的毒性也限制了它們在一些民用、醫用領域的應用。近些年，水凝膠是全世界科技研究的熱點之一，人們針對不同用途開發出許許多多性能各異的水凝膠材料，但是尋求高性能、環境友好、可降解、生物相容的高分子合成水凝膠材料一直是國內外眾多研究者努力追求的目標。

聚環氧丙酸是一種潛在的環境友好的水凝膠基材，與聚丙烯酸類、聚酰胺類等不同的是其分子主鏈每隔兩個碳原子就連著一個氧原子。聚環氧丙酸與聚丙烯酸結構對比如下：

聚環氧丙酸主鏈中大量氧原子的存在必定會導致凝膠性能與聚丙烯酸類不同，在一些方面前者要優于后者。首先，氧原子可以形成更多的氫鍵從而提高制品的機械強度；同時氧原子與水分子的結合性好，可以推斷聚環氧丙酸比相同鏈長的聚丙烯酸具有更強的吸水、保水性能；另外氧原子會使高分子鏈段更加自由的轉動，能增加凝膠的柔韌性；碳氧鍵的能量比較大，碳氧鍵比碳碳鍵斷裂的幾率要大，聚合物降解要容易。

發明內容

發明目的：針對現有水凝膠材料的不足，本發明的目的在于提供一種新型的水凝膠材料，它的原料安全易得，具有較好的機械強度、良好的吸水性和保水性，特別是它可以在自然條件下較容易地降解。

技術方案：為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種聚環氧丙酸水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

(1)在一定溫度下將聚環氧丙酸溶解，配制成聚環氧丙酸水溶液；

(2)配制交聯劑水溶液；

(3)在一定溫度下將交聯劑水溶液以一定比例與聚環氧丙酸水溶液進行混合，交聯反應一定時間；

(4)將交聯后的溶液倒入模具冷卻至室溫，或直接冷卻至室溫，得到聚環氧丙酸水凝膠。

進一步的，所述的聚環氧丙酸水溶液的質量百分比濃度為2-10％。