[發明專利]基于原位合成的水凝膠固定方法及固定有水凝膠的襯底

在審

• 申請號: 202210379912.9
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN115806691A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 汪遠;陸輝
• 申請（專利權）人: 南京微納科技研究院有限公司
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08J7/16;C08L33/12;C08L53/00;C03C17/34
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 陳亞男;黃健

1.一種基于原位合成的水凝膠固定方法，其特征在于，在襯底上固定水凝膠，所述水凝膠由含有不飽和鍵的單體聚合而成，所述固定方法包括：

(1)對所述襯底進行活化處理，使其帶有活性基團，得到活化襯底；

(2)采用偶聯劑處理所述活化襯底，使所述偶聯劑通過與所述活性基團進行化學反應接枝在所述活化襯底上，得到改性襯底；其中，所述偶聯劑具有不飽和鍵；

(3)使所述改性襯底與所述單體接觸并使接枝在所述改性襯底上的偶聯劑通過所述不飽和鍵與所述單體發生聚合反應，在所述改性襯底上原位生成水凝膠，實現將所述水凝膠固定在所述襯底上。

2.根據權利要求1所述的水凝膠固定方法，其特征在于，

所述單體包括丙烯酸、丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的至少一種；和/或，

所述活性基團包括羥基和/或羧基。

3.根據權利要求1所述的水凝膠固定方法，其特征在于，所述襯底為無機非金屬材質襯底或者聚合物材質襯底，所述無機非金屬材質襯底包含玻璃和/或石英，所述聚合物材質襯底包含聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、環狀嵌段共聚高分子中的至少一種。

4.根據權利要求1-3任一項所述的水凝膠固定方法，其特征在于，

所述襯底為無機非金屬材質襯底，所述活化處理的過程包括：采用食人魚溶液處理所述襯底，得到所述活化襯底；

或者，所述襯底為無機非金屬材質襯底，所述活化處理的過程包括：將所述襯底浸泡在濃硫酸中后再向其中加入過氧化氫；其中，按照所述食人魚溶液的組成控制所述濃硫酸和過氧化氫的用量；

或者，所述襯底為聚合物材質襯底，所述活化處理的過程包括：采用由含氧氣體產生的等離子體處理所述襯底，得到所述活化襯底；其中，所述含氧氣體中氧氣的體積含量為28％～100％。

5.根據權利要求1或2所述的水凝膠固定方法，其特征在于，所述活化襯底與水的接觸角小于90°。

6.根據權利要求1所述的水凝膠固定方法，其特征在于，所述偶聯劑包括式I所示化合物：

其中，Y為O或N，R₁、R₂、R₃各自獨立地選自H、C1～C3的烷氧基，且所述R₁、R₂、R₃中的至少一者為C1～C3的烷氧基，R₄選自C2～C8的烷基。

7.根據權利要求6所述的水凝膠固定方法，其特征在于，R₁、R₂、R₃各自獨立地選自C1-C3的烷氧基；和/或，R₄為乙基或丙基。

8.根據權利要求7所述的水凝膠固定方法，其特征在于，所述偶聯劑包括：丙烯酸-3-(三甲氧硅基)丙酯、丙烯酸-3-(三乙氧硅基)丙酯、丙烯酰胺-3-(三甲氧硅基)丙酯、丙烯酰胺-3-(三乙氧硅基)丙酯、丙烯酸-3-(三甲氧硅基)乙酯、丙烯酸-3-(三乙氧硅基)乙酯、丙烯酰胺-3-(三甲氧硅基)乙酯、丙烯酰胺-3-(三乙氧硅基)乙酯、丙烯酸-3-(二甲氧硅基)丙酯、丙烯酸-3-(二乙氧硅基)丙酯、丙烯酸-3-(甲氧硅基)丙酯、丙烯酸-3-(乙氧硅基)丙酯中的至少一種。

9.根據權利要求1或6所述的水凝膠固定方法，其特征在于，采用偶聯劑處理所述活化襯底的過程包括：將所述偶聯劑與有機溶劑混合，得到混合液；將所述活化襯底浸泡于所述混合液中，在40～100℃下進行所述化學反應，得到改性襯底；其中，所述混合液中偶聯劑的體積濃度為0.5～5％。