[發(fā)明專(zhuān)利]一種金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110761492.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113429503B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何明;朱聞卓;周帥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08F120/56
• 分類(lèi)號(hào): C08F120/56;C08F4/10;C08F120/54;C08F4/08;C02F1/56;A61K47/32
• 代理公司: 南京燦爛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32356
• 代理人: 王江南

本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法及其應(yīng)用，配制乙烯類(lèi)單體、氯化鹽和引發(fā)劑過(guò)硫酸鹽的混合溶液，在常溫下磁力攪拌，至完全溶解，得到混合溶液；抽真空除去溶解氧，再通惰性氣體保護(hù)密封；所述的混合溶液在密封的條件下經(jīng)過(guò)5min～30min，得到水凝膠；所述氯化鹽包括氯化鈣、氯化鎂、氯化鋇和氯化鋰中的一種。本發(fā)明不僅制備方法快速簡(jiǎn)單，制備得到的聚丙烯酰胺類(lèi)水凝膠具有凝膠化時(shí)間快、抗凍性好、可溶解再生以及有導(dǎo)電性能等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水凝膠制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

以聚丙烯酰胺為代表的水凝膠是親水性的交聯(lián)高分子網(wǎng)絡(luò)與被包裹的水構(gòu)成的一種特殊分散體系，兼具固體和液體的性質(zhì)。

聚丙烯酰胺類(lèi)水凝膠網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)方式一般為化學(xué)交聯(lián)，而化學(xué)交聯(lián)的水凝膠往往不耐疲勞，雖然在水處理、生物醫(yī)藥、廢棄物處理等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，但水凝膠中高聚物含量較低，以及鏈段柔順，從而無(wú)法承受較大的應(yīng)力，且聚合物網(wǎng)絡(luò)受到化學(xué)交聯(lián)位點(diǎn)的限制，導(dǎo)致鏈的活動(dòng)性降低，由此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，導(dǎo)致力學(xué)性能較差。不僅如此，這類(lèi)水凝膠往往還需要光、熱或者促進(jìn)劑，這些外界刺激的情況下才能有效引發(fā)水凝膠的自由基聚合。隨著研究的發(fā)展，凝膠在多個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用使凝膠在快速制備（無(wú)需外界刺激）的需求逐漸增加，但傳統(tǒng)凝膠無(wú)法滿足這一要求，因此在許多方面的應(yīng)用都受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述的技術(shù)缺陷，提出了本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種一種金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法,其包括,

配制乙烯類(lèi)單體、氯化鹽和引發(fā)劑過(guò)硫酸鹽的混合溶液，在常溫下磁力攪拌，至完全溶解，得到混合溶液；抽真空除去溶解氧，再通惰性氣體保護(hù)密封;所述的混合溶液在密封的條件下經(jīng)過(guò)5min~30min，得到水凝膠；所述氯化鹽包括氯化鈣、氯化鎂、氯化鋇和氯化鋰中的一種。

作為本發(fā)明所述的金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法的一種優(yōu)選方案：所述乙烯類(lèi)單體包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和1-乙烯基-2-吡咯烷酮中的一種；所述乙烯類(lèi)單體，其在所述混合溶液中的質(zhì)量濃度為16%~32%。

作為本發(fā)明所述的金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法的一種優(yōu)選方案：所述引發(fā)劑過(guò)硫酸鹽，包括過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉中的一種或幾種。

作為本發(fā)明所述的金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法的一種優(yōu)選方案：所述氯化鹽在所述混合溶液中的質(zhì)量濃度為18%~35%。

作為本發(fā)明所述的金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法的一種優(yōu)選方案：所述引發(fā)劑過(guò)硫酸鹽，其添加量為所述乙烯類(lèi)單體質(zhì)量的0.1~0.5%。

作為本發(fā)明所述的金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法的一種優(yōu)選方案：所述混合溶液，溶劑包括水。

作為本發(fā)明所述的金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法的一種優(yōu)選方案：所述在密封的條件下經(jīng)過(guò)5min~30min，其反應(yīng)溫度為0-40℃。

作為本發(fā)明所述的金屬離子輔助催化的水凝膠制備方法的一種優(yōu)選方案：所述惰性氣體，包括N₂。

作為本發(fā)明另一個(gè)方面，本法提供所述的金屬離子輔助催化的水凝膠的應(yīng)用：所述水凝膠能夠作為水處理凝膠、生物醫(yī)藥凝膠。