本發(fā)明涉及一種溫度和ph雙重響應(yīng)聚合物/鎢酸鈉復(fù)合水凝膠的制備方法。屬于智能材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

智能水凝膠，是一種能夠?qū)ν饨绱碳ぷ龀鲰憫?yīng)的水凝膠，也稱環(huán)境響應(yīng)性水凝膠，典型的外界刺激包括溫度、ph和光等等。由于功能的多樣性和良好的生物相容性，智能水凝膠被廣泛應(yīng)用在生物，醫(yī)學(xué)，催化等領(lǐng)域。溫敏性水凝膠是指可以隨著外界溫度的改變而發(fā)生響應(yīng)行為的一類智能水凝膠。它在相轉(zhuǎn)變溫度之上和相轉(zhuǎn)變溫度之下表現(xiàn)出截然不同的性質(zhì)，如透明度和體積的改變。如果溫敏性水凝膠體系中還含有ph響應(yīng)單元，則得到的凝膠除了具有溫度響應(yīng)以外還具有ph響應(yīng)，稱之為溫度和ph雙重響應(yīng)性水凝膠。

過去十幾年，為了提升水凝膠的性能，拓展應(yīng)用范圍，各國研究者采用多種方法對水凝膠改性。有機(jī)無機(jī)復(fù)合是一種常見的改性方式，即在原有的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中引入無機(jī)粒子，通過無機(jī)粒子與聚合物官能團(tuán)間的相互作用，構(gòu)成物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。從而使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的相互作用力形式發(fā)生改變，達(dá)到改性的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種溫度和ph雙重響應(yīng)聚合物/鎢酸鈉復(fù)合水凝膠的制備方法，其特征在于：該方法制備工藝簡單，制得的水凝膠具有溫度和ph雙重響應(yīng)，且響應(yīng)可調(diào)，可滿足更多領(lǐng)域需要。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的制備方法是：將單體1和單體2溶解在水中，常溫下攪拌至分散均勻；再加入鎢酸鈉溶液，混合均勻；之后依次加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑，攪拌至均勻；將上述混合液在室溫下反應(yīng)至復(fù)合水凝膠形成。

所述單體1為n,n-二乙基丙烯酰胺、n-異丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-n,n-二甲氨基乙酯、n-乙烯基吡咯烷酮中的一種。

所述單體2為甲基丙烯酸-n,n-二甲氨基乙酯、n-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種。

所述交聯(lián)劑為n,n-亞甲基雙丙烯酰胺。

所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸銨-亞硫酸氫鈉、過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉、或過硫酸鉀-四甲基乙二胺中的一種。

單體1質(zhì)量與單體2質(zhì)量的摩爾比為5:5-9:1。

鎢酸鈉質(zhì)量為體系中總水質(zhì)量的0.1%-5%。

交聯(lián)劑質(zhì)量為單體質(zhì)量的0.3%-0.6%。

引發(fā)劑質(zhì)量為單體質(zhì)量的0.3%-0.6%。

本發(fā)明的原理是：采用一鍋法通過自由基共聚制備了溫度和ph雙重響應(yīng)性且均可調(diào)的聚合物/鎢酸鈉復(fù)合水凝膠。

有益效果

(1)本發(fā)明利用單體與鎢酸鈉的配位作用，采用一鍋法制備了溫度和ph雙重響應(yīng)的聚合物/鎢酸鈉復(fù)合水凝膠；

(2)本發(fā)明的制備工藝簡單，制得的聚合物/鎢酸鈉復(fù)合水凝膠具有溫度和ph雙重響應(yīng)，且響應(yīng)可調(diào)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為實(shí)施例1所得復(fù)合水凝膠的透光率隨溫度變化圖；圖2為實(shí)施例1所得復(fù)合水凝膠在不同ph下的溶脹度曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)闡述。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此處應(yīng)理解，在閱讀本發(fā)明授權(quán)的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對本發(fā)明做各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于

本技術(shù)：
所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實(shí)施例1

將2.8gn,n-二乙基丙烯酰胺和1.5g甲基丙烯酸-n,n-二甲氨基乙酯單體溶解14.8g水中，常溫下攪拌至分散均勻后；再加入0.2g質(zhì)量濃度為16.7%的鎢酸鈉溶液，混合均勻后；依次加入0.02gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺、0.02g過硫酸鉀和0.006g亞硫酸氫鈉，攪拌至均勻；將上述混合液在室溫下反應(yīng)24h至復(fù)合水凝膠形成。其lcst為40.8°c。當(dāng)ph=3時(shí)，溶脹度為298g/g，當(dāng)ph=7時(shí)，溶脹度為145g/g，當(dāng)ph=10時(shí)，溶脹度為189g/g。

實(shí)施例2

同實(shí)施例1。所選用的n,n-二乙基丙烯酰胺為2.0g和甲基丙烯酸-n,n-二甲氨基乙酯為2.4g。其lcst為52.8°c。

實(shí)施例3

同實(shí)施例1。所選用的n,n-二乙基丙烯酰胺為2.4g和甲基丙烯酸-n,n-二甲氨基乙酯為2.0g。其lcst為46.8°c。

實(shí)施例4

同實(shí)施例1。所選用的n,n-二乙基丙烯酰胺為3.2g和甲基丙烯酸-n,n-二甲氨基乙酯為1.0g。其lcst為32.1°c。

實(shí)施例5

同實(shí)施例1。所選用的n,n-二乙基丙烯酰胺為3.6g和甲基丙烯酸-n,n-二甲氨基乙酯為0.2g。其lcst為19.7°c。

實(shí)施例6

同實(shí)施例1。所選用的質(zhì)量濃度為16.7%的鎢酸鈉溶液為0.4g。當(dāng)ph=3時(shí)，溶脹度為274g/g，當(dāng)ph=7時(shí)，溶脹度為104g/g，當(dāng)ph=10時(shí)，溶脹度為149g/g。

實(shí)施例7

同實(shí)施例1。所選用的質(zhì)量濃度為16.7%的鎢酸鈉溶液為0.6g。當(dāng)ph=3時(shí)，溶脹度為250g/g，當(dāng)ph=7時(shí)，溶脹度為99g/g，當(dāng)ph=10時(shí)，溶脹度為118g/g。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種溫度和pH雙重響應(yīng)聚合物/鎢酸鈉復(fù)合水凝膠的制備方法。其特征在于，包括下列步驟：將單體1和單體2溶解在水中，常溫下攪拌至分散均勻；再加入鎢酸鈉溶液，混合均勻；之后依次加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑，攪拌至均勻；將上述混合液在室溫下反應(yīng)至復(fù)合水凝膠形成。單體1質(zhì)量與單體2質(zhì)量的摩爾比為5:5?9:1；鎢酸鈉質(zhì)量為體系中總水質(zhì)量的0.1%?5%；交聯(lián)劑質(zhì)量為單體質(zhì)量的0.3%?0.6%；引發(fā)劑質(zhì)量為單體質(zhì)量的0.3%?0.6%。本發(fā)明提供的復(fù)合水凝膠的制備工藝簡單，制得的水凝膠具有溫度和pH雙重響應(yīng)，且響應(yīng)可調(diào)，可滿足更多領(lǐng)域需要。

技術(shù)研發(fā)人員：馬建軍;徐世美;王豐
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.24
技術(shù)公布日：2017.07.04