[發明專利]一種可磁控驅動的負溫敏性水凝膠及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210257597.2
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114957716A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 楊洪;宋穎;王猛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L87/00;C08K3/28;C08K3/30;C08K9/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種可磁控驅動的負溫敏性水凝膠及其制備方法和應用。首先設計并合成了具有兩親性且具負溫敏性的五嵌段共聚物，然后通過該嵌段共聚物的疏水自組裝作用，將疏水性的磁性納米顆粒包裹在其內部來制備這種可磁控驅動的負溫敏性水凝膠。該方法所制備的磁性負溫敏性水凝膠具有良好的熱穩定性、優異的磁響應性、溫敏性、導電性以及力學穩定性，可用作于磁控閥門、磁控電路開關以及阻尼裝置。本發明制備方法高效通用，原料價廉易得，具有很強的實際應用前景。

技術領域

本發明涉及一種水凝膠及其制備方法和應用，尤其涉及一種可磁控驅動的負溫敏性 水凝膠及其制備方法和應用。

背景技術

水凝膠是一種通過物理交聯或化學交聯而形成的、具有三維網絡結構的親水性高分 子聚合物，在水中可以溶脹但不溶解，可分為傳統型和智能型水凝膠。其中智能型水凝膠可以對外界刺激，諸如光、溫度、pH、磁場等做出反應，在生物醫療材料，生物質傳 感器，污水處理等諸多領域得到廣泛研究。

然而，目前越來越多的關注點聚焦于多重響應性水凝膠的制備，然而其應用較為局 限，大多集中在生物醫學領域，為此探索智能型水凝膠在更多不同領域的應用顯得尤為重要。

發明內容

發明目的：本發明旨在提供一種具有良好的熱穩定性、優異的磁響應性、溫敏性、導電性以及較大的力學穩定性的可磁控驅動的負溫敏性水凝膠；本發明的另一目的是提供所述可磁控驅動的負溫敏性水凝膠的制備方法；本發明的另一目的是提供所述可磁控驅動的負溫敏性水凝膠在磁控閥門、磁控電路開關和阻尼裝置方面的應用。

技術方案：本發明所述的可磁控驅動的負溫敏性水凝膠，其化學結構式為：

其中，m的取值為0～11中的任意值。

所述的可磁控驅動的負溫敏性水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

(1)將三亞甲基碳酸酯、泊洛沙姆F127、異辛酸亞錫加入微波反應器中，以本體 聚合的方式進行反應，降至室溫后溶于有機溶劑中，再通過重沉淀法并經冷凍干燥后得 到兩親性五嵌段共聚物；

(2)將七水硫酸亞鐵和九水硝酸鐵溶于去離子水中，并在攪拌下依次加入氨水和油酸，反應后的反應混合物通過重沉淀法并經冷凍干燥得到磁性納米顆粒；

(3)將上述五嵌段共聚物和磁性納米顆粒分別溶于有機溶劑，在攪拌下將兩溶液混合并加入去離子水，室溫下攪拌過夜得到棕黑色粉末狀產物；

(4)將上述棕黑色粉末狀產物溶于去離子水中,其濃度范圍為5wt.％～20wt.％，由 此可得到所述可磁控驅動的負溫敏性水凝膠。

優選地，步驟(1)中，所述三亞甲基碳酸酯和泊洛沙姆F127的物質的量比為 10:1～30:1，所述有機溶劑為二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃，重沉淀法中所用重沉淀溶劑為 乙醚或甲醇。

優選地，步驟(2)中，所述重沉淀使用的溶劑為無水乙醇。

優選地，步驟(3)中，所述五嵌段共聚物與磁性納米粒子的質量比為10:1～20:1，所述有機溶劑為二氯甲烷、氯仿或四氫呋喃。

所述可磁控驅動的負溫敏性水凝膠可應用于磁控閥門、磁控電路開關和阻尼裝置方 面。