一种半互穿智能水凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于智能高分子材料及其制备领域，公开了一种半互穿智能水凝胶及其制备方法与应用。所述半互穿智能水凝胶是以N-异丙基丙烯酰胺和丙烯酰胺为聚合单体，以聚乙二醇双丙烯酸酯和聚己内酯双丙烯酸酯为交联剂，在偶氮二异丁氰的引发下交联聚合反应得到。所得智能水凝胶通过丙烯酰胺的自聚与共聚形成连通凝胶内部与表面的半互穿亲水通道，使得智能水凝胶的响应速度得到了进一步的提高。所得半互穿智能水凝胶可用于制备生物医学领域中的药物装载和释放材料。

【技术实现步骤摘要】
一种半互穿智能水凝胶及其制备方法与应用
本专利技术属于智能高分子材料及其制备领域，具体涉及一种半互穿智能水凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
智能时代的高速发展给人类生活带来了翻天覆地的变化，同时也对材料提出了更高的要求。智能材料是近十年才出现的新型功能材料，其对外界环境变化敏感，并能做出相应响应，这种智能行为日益受到各方面的关注，有着极其诱人的应用前景。智能高分子水凝胶是具有代表性的一类智能高分子材料，又被称为刺激响应性水凝胶或敏感性水凝胶。它具有传统凝胶在水中溶胀保持大量水分而又不溶解的的三维网状结构，并且在相当广的程度上能够对环境中微小的物理化学变化，如温度、电场、磁场、光、pH、离子强度、压力等进行感知、处理并可做功来响应外界环境刺激。聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)是近年来研究最为广泛的温敏性聚合物之一，它在其低临界溶解温度(LCST)值32°C附近发生可逆的凝胶-溶胶相转变反应。当外界温度低于其LCST值，凝胶充分溶胀；反之则剧烈收缩。 聚乙二醇(PEG)和聚己内酯二元醇(PCL)具有良好的生物相容性，被广泛应用于生物医学领域。丙烯酰胺(AAm)具有很强的亲水性，是一种常用的生物化学原料。近年来，有关以PEG、PCL和AAm为原料制备水凝胶的研究也屡见不鲜。专利201310365441.7公开了一种用聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDAC)和聚己内酯双丙烯酸酯(PCLDAc)复合交联的PNIPAm水凝胶的制备方法，该凝胶具有良好的缓释性能。专利CN101837006A公开了聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCL-PEG-PCL)三嵌段共聚物在制备医用防粘连材料中的用途，该共聚物可溶于水形成溶液，达到一定浓度后能形成凝胶。经实验表明，PCL-PEG-PCL嵌段共聚物水凝胶能有效地防止术后粘连。专利CN102432774A公开了一种以聚己内酯大分子为交联剂，聚乙二醇单甲醚大分子单体和N-异丙基丙烯酰共聚合成温敏水凝胶的方法。然而虽然在智能型水凝胶的合成和应用方面人们已经做了大量工作，仍有很多问题还未解决，大多数凝胶材料响应时间仍然太长，凝胶的力学性能也有待进一步提高，生物相容性也有待进一步改善。引入AAm，与NIPAm形成半互穿水凝胶，有望提高凝胶的响应速度和机械强度，同时PEGDAc和PCLDAc做交联剂能有效改善水凝胶的生物相容性。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种半互穿智能水凝胶的制备方法。具体地说，是一种聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种由上述制备方法制备得到的聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶。本专利技术的再一目的在于提供一种上述聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶在生物医学领域中的应用。本专利技术目的通过以下技术方案实现:[0011 ] 一种聚丙烯酰胺(PAAm) /聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)半互穿智能水凝胶的制备方法，具体包括以下合成步骤:取聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDAc)0.0300g、聚己内酯双丙烯酸酯(PCLDAc)0.0200g, N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm) 0.3950 ~0.4050g、丙烯酰胺(AAm) 0.0080~0.0400g溶于2mll, 4- 二氧六环中，超声15分钟均匀混合后加入4~8mg偶氮二异丁氰(AIBN)，充分混合后，60~80°C绝氧条件下反应24~96h，击碎反应器，凝胶置入蒸馏水中浸泡3~7天，每天换水，去除未反应粒子即得聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶。所述的聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDAc)为式I所示的化合物，其中m为35~125 ;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯酰胺/聚(N‑异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶的制备方法，其特征在于：具体合成步骤如下：取聚乙二醇双丙烯酸酯0.0300g、聚己内酯双丙烯酸酯0.0200g、N‑异丙基丙烯酰胺0.3950～0.4050g、丙烯酰胺0.0080～0.0400g溶于2ml1,4‑二氧六环中，超声15分钟均匀混合后加入4～8mg偶氮二异丁氰，充分混合后，60～80℃绝氧条件下反应24～96h，击碎反应器，凝胶置入蒸馏水中浸泡3～7天，每天换水，去除未反应粒子即得聚丙烯酰胺/聚(N‑异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶的制备方法，其特征在于:具体合成步骤如下: 取聚乙二醇双丙烯酸酯0.0300g、聚己内酯双丙烯酸酯0.0200g、N-异丙基丙烯酰胺0.3950~0.4050g、丙烯酰胺0.0080~0.0400g溶于2mll, 4-二氧六环中，超声15分钟均匀混合后加入4~8mg偶氮二异丁氰，充分混合后，60~80°C绝氧条件下反应24~96h，击碎反应器，凝胶置入蒸馏水中浸泡3~7天，每天换水，去除未反应粒子即得聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶。2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶的制备方法，其特征在于:所述的聚乙二醇双丙烯酸酯为式I所示的化合物，其中m为35 ~125 ； 3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿智能水凝胶的制备方法，其特征在于:所述的聚乙二醇双丙烯酸酯的制备步骤如下:取4~Sg聚乙二醇溶于40~60ml 二氯甲烷中，加入0.5~1.5ml丙烯酸、0.05~0.15g2-甲氨基吡啶，混合均匀，通氩气保护，另取0.5~1.5g N，N- 二环己基碳二亚胺溶于20ml 二氯甲烷中，冰浴下加至上述溶液中，室温反应24~72h，然后将反应液抽滤后分别用盐酸溶液、碳酸钠溶液、蒸馏水洗涤，分出有机相，无水硫酸镁干燥过夜，旋蒸即得聚乙二醇双丙烯酸酯。4.根据权利要求3所述的一种聚丙烯酰胺/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿智...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕满庚，李朝霞，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地，中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44