[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

本發明提供基于原位合成的水凝膠固定方法及固定有水凝膠的襯底，在襯底上固定水凝膠，所述水凝膠由單體聚合而成，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。本發明能夠使水凝膠在襯底上更為牢固的固定，且不影響水凝膠的結構組成。

技術領域

本發明涉及水凝膠固定領域，具體涉及一種基于原位合成的水凝膠固定方法及固定有水凝膠的襯底。

背景技術

丙烯基水凝膠在生物傳感、藥物釋放、水處理、石油開采等領域有著廣泛的應用。丙烯基水凝膠薄膜的固定一直是科研和工業界的難題，目前，基本是將丙烯基水凝膠制備成獨立的顆粒或整體一塊凝膠，而在固態襯底上附上丙烯基水凝膠膜的方式一般是改性水凝膠而使其具有粘性，從而使其與襯底結合。

然而，目前的該類物理固定方式并不牢固，水凝膠的粘性很容易隨時間和環境改變，尤其是當外界環境較為惡劣時，通常會嚴重降低水凝膠的粘性，導致水凝膠從襯底脫落等現象，且該類固定方式需要改性水凝膠，通常會使水凝膠的使用功能下降，尤其是在生物醫藥領域，在水凝膠中增加改性材料會帶來更多風險。

因此，如何實現水凝膠在襯底上更為牢固的固定，且不影響水凝膠的結構組成，是本領域技術人員所面臨的重要課題。

發明內容

本發明提供一種基于原位合成的水凝膠固定方法及固定有水凝膠的襯底，能夠使水凝膠在襯底上更為牢固的固定，且不影響水凝膠的結構組成，能夠有效克服現有技術存在的缺陷。

本發明的一方面，提供一種基于原位合成的水凝膠固定方法，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。

根據本發明的一實施方式，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。

根據本發明的一實施方式，所述活性基團包括羥基和/或羧基。

根據本發明的一實施方式，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。

根據本發明的一實施方式，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。

根據本發明的一實施方式，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。

根據本發明的一實施方式，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％。

根據本發明的一實施方式，所述活化襯底與水的接觸角小于90°。

根據本發明的一實施方式，所述偶聯劑包括式I所示化合物：