[發明專利]一種高性能水凝膠的制備方法

在審

• 申請號: 202110154778.8
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112940289A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 張愛民
• 申請（專利權）人: 張愛民
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08J3/24;C08L83/07;C08L83/05;C08L33/02;C08L33/26;C08L5/04;C08K3/36;C08K3/16
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1.一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括以下步驟：

步驟1)、提供一種多孔硅橡膠，對所述多孔硅橡膠進行表面處理，使所述多孔硅橡膠的表面帶有極性基團，所述極性基團為羥基、羰基、醛基、羧基中的任意一種或幾種；

步驟2)、將硅烷偶聯劑或多官能團環氧化合物覆于經上述步驟1)處理后的多孔硅橡膠表面，使硅烷偶聯劑或多官能團環氧化合物與所述多孔硅橡膠表面的極性基團發生反應，在所述多孔硅橡膠表面接枝可反應基團；所述反應溫度為20℃～150℃，反應時間1～60分鐘；

步驟3)、將水溶性單體的水溶液、引發劑、交聯劑、水溶性高分子、無機鹽混合均勻，加入經上述步驟2)處理后的多孔硅橡膠中，加熱反應一段時間，便可得到高性能水凝膠。

2.如權利要求1所述的一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：所述多孔硅橡膠的制備方法為：1)將100份含乙烯基聚硅氧烷、5～30質量份有機氫聚硅氧烷、0.01～1質量份硅氫加成催化劑、20～500質量份含水高吸水性樹脂、0.1～5質量份硅油表面活性劑混合均勻；2)將步驟1)中的混合物在50～200℃下進行加熱固化反應，得到硅橡膠；3)將步驟2)中得到的硅橡膠干燥、除水，得到多孔硅橡膠。

3.如權利要求2所述的一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：所述含乙烯基聚硅氧烷為含有兩個或兩個以上乙烯基的聚二有機基硅氧烷；所述有機氫聚硅氧烷為含有三個及以上Si-H的有機氫聚硅氧烷；所述高吸水性樹脂為聚丙烯酸及其鹽、聚丙烯酰胺交聯網狀聚合物；所述硅氫加成催化劑為鉑金屬配合物催化劑；所述硅油表面活性劑為聚有機硅氧烷-聚氧乙烯共聚物。

4.如權利要求1所述的一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：步驟1)中，所述表面處理的方法為紫外光照射處理法或等離子體表面處理法；所述紫外光照射處理法中紫外光的波長為170～260nm，時間為1～120分鐘。

5.如權利要求1所述的一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：所述硅烷偶聯劑包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一種；所述多官能環氧化合物包括三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、三羥甲基乙烷三縮水甘油醚、聚丙三醇三縮水甘油醚、丙氧基甘油三縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚、四縮水甘油醚四苯基乙烷、三縮水甘油醚三苯基甲烷、四縮水甘油基二氨基二苯基甲烷中的至少一種。

6.如權利要求1所述的一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：所述的水溶性單體為丙烯酸及其鹽、甲基丙烯酸及其鹽、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯磺酸鹽、甲基丙烯磺酸鹽中的至少一種。

7.如權利要求1所述的一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：所述的引發劑為偶氮類水溶性引發劑、過硫酸鹽引發劑、過氧化物引發劑；所述偶氮類水溶性引發劑包括偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二氰基戊酸、偶氮二異丙基咪唑啉中的任意一種；所述過硫酸鹽引發劑包括過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的任意一種；所述過氧化物引發劑包括過氧化氫、叔丁基過氧化物、甲乙酮過氧化物中的任意一種；所述引發劑還包括過硫酸鹽引發劑、過氧化物引發劑與還原劑組成氧化-還原體系；所述還原劑包括L-抗壞血酸、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、二價鐵鹽中的任意一種；所述引發劑的用量相對于水溶性單體的0.0001～1摩爾％。

8.如權利要求1所述的一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：所述的交聯劑為乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺中的至少一種。

9.如權利要求1所述的一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：所述的水溶性高分子為海藻酸鈉。

10.如權利要求1所述的一種高性能水凝膠的制備方法，其特征在于：所述的無機鹽為多價金屬鹽；所述多價金屬鹽包括氯化鈣、氯化鎂、氯化鐵、硫酸鐵、硫酸鋁。