[發(fā)明專利]一種復(fù)合水凝膠及其制備方法和應(yīng)用、一種復(fù)合水凝膠受多重因素刺激響應(yīng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010776869.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN111848986B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王艷芹;朱羽;王景輝;朱亞萍;張雪慧;武曉剛;陳維毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J3/075
• 分類號(hào): C08J3/075;C08J3/24;C08L29/04;C08L1/28;C08L79/04;C08K5/07
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 馬小星

1.一種復(fù)合水凝膠受多重因素刺激響應(yīng)的方法，包括溫度刺激響應(yīng)方法、近紅外刺激響應(yīng)方法和Fe³⁺刺激響應(yīng)方法：

所述受多重因素刺激響應(yīng)方法，包括以下步驟：

將具有初始形狀的復(fù)合水凝膠，在外力作用下，調(diào)整為臨時(shí)形狀Ⅰ后，和三價(jià)鐵溶液混合，進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，得到具有臨時(shí)形狀Ⅰ的多巴胺/絡(luò)合物/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠；所述復(fù)合水凝膠，包括包埋有羧甲基纖維素鈉和多巴胺的聚乙烯醇水凝膠，所述聚乙烯醇水凝膠具有由聚乙烯醇分子間經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)得到的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；所述羧甲基纖維素鈉的包埋量為5～100g/L；所述多巴胺的包埋量為0.5～2.5g/L；

將所述具有臨時(shí)形狀Ⅰ的多巴胺/絡(luò)合物/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠浸入Tris-HCl緩沖溶液中，在堿性條件下，進(jìn)行多巴胺自聚，得到具有臨時(shí)形狀Ⅰ的聚多巴胺/絡(luò)合物/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠；

將所述具有臨時(shí)形狀Ⅰ的聚多巴胺/絡(luò)合物/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠，在外力作用下，調(diào)整為臨時(shí)形狀Ⅱ后，進(jìn)行數(shù)次冷凍-解凍循環(huán)處理，得到具有臨時(shí)形狀Ⅱ的聚多巴胺/絡(luò)合物/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠；

在浸入熱水或近紅外光照射的條件下，所述具有臨時(shí)形狀Ⅱ的聚多巴胺/絡(luò)合物/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的形狀恢復(fù)至所述具有臨時(shí)形狀Ⅰ的聚多巴胺/絡(luò)合物/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的形狀；

將所述具有臨時(shí)形狀Ⅰ的聚多巴胺/絡(luò)合物/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠浸入乙二胺四乙酸溶液中后，所述具有臨時(shí)形狀Ⅰ的聚多巴胺/絡(luò)合物/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的形狀恢復(fù)至所述復(fù)合水凝膠的初始形狀；

所述三價(jià)鐵溶液的中Fe³⁺與復(fù)合水凝膠中羧甲基纖維素鈉的摩爾比為1～4:1；

所述乙二胺四乙酸溶液中乙二胺四乙酸的摩爾濃度為0.1～0.3mol/L；

所述冷凍-解凍循環(huán)處理的次數(shù)為3～6次；所述冷凍的溫度獨(dú)立地為-20～-25℃，時(shí)間獨(dú)立地為8～12h；所述解凍的溫度獨(dú)立地為室溫，時(shí)間獨(dú)立地為8～12h；

所述熱水的溫度50℃，浸入熱水中的時(shí)間為3～20min；

所述近紅外光的波長為808±3nm，所述近紅外光的照射時(shí)間為2～15min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重因素刺激響應(yīng)方法，其特征在于，所述絡(luò)合反應(yīng)的溫度為室溫，時(shí)間為12～24h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重因素刺激響應(yīng)方法，其特征在于，所述絡(luò)合反應(yīng)后還包括：將得到的絡(luò)合反應(yīng)產(chǎn)物浸入水中靜置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多重因素刺激響應(yīng)方法，其特征在于，所述靜置的時(shí)間為24～48h，每隔6h換一次水。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重因素刺激響應(yīng)方法，其特征在于，所述復(fù)合水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

在酸性條件下，將聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、水、多巴胺和交聯(lián)劑混合，進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到所述復(fù)合水凝膠；

所述聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉和多巴胺的質(zhì)量比為20:(5～10):(1～3)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多重因素刺激響應(yīng)方法，其特征在于，所述多巴胺以多巴胺水溶液的形式加入，所述多巴胺水溶液的摩爾濃度為0.2～0.8mol/L。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多重因素刺激響應(yīng)方法，其特征在于，所述交聯(lián)反應(yīng)的溫度為40～70℃，時(shí)間為20～40min。