一种聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法。传统方法难以实现动态、可逆、无损的设计要求。本发明专利技术方法以商业品Pluronic F127为原料，通过吡啶催化的亲核加成反应，制备了两端有双键修饰的Pluronic F127DA。将Pluronic F127DA溶解在含二甲基亚砜的去离子水中，然后将溶液与丙烯酰胺单体、引发剂混合均匀，注入模具，在紫外光的照射下无规共聚反应，得到具有特定形状的聚丙烯酰胺水凝胶。本发明专利技术方法通过调整溶剂体系中二甲基亚砜和去离子水的比例，可以在保持聚丙烯酰胺水凝胶强度的同时，对水凝胶的模量、断裂伸长率等进行动态、可逆的调节。

A preparation method of polyacrylamide hydrogel

The invention discloses a preparation method of polyacrylamide hydrogel. Traditional methods are difficult to achieve dynamic, reversible and non-destructive design requirements. The method of the invention takes commercial Pluronic F127 as raw material, and through pyridine-catalyzed nucleophilic addition reaction, the Pluronic F127DA modified by double bonds at both ends is prepared. Pluronic F127DA was dissolved in deionized water containing dimethyl sulfoxide. Then the solution was mixed with acrylamide monomer and initiator evenly and injected into the mould. Polyacrylamide hydrogel with specific shape was obtained by random copolymerization under ultraviolet irradiation. By adjusting the proportion of dimethyl sulfoxide and deionized water in the solvent system, the method can dynamically and reversibly adjust the modulus and elongation at break of the hydrogel while maintaining the strength of the polyacrylamide hydrogel.

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法
本专利技术属于材料学
，涉及一种聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法，特别是一种可以通过非水溶剂体系调控聚丙烯酰胺水凝胶力学性能的聚丙烯酰胺水凝胶制备方法，具体是通过将极性有机溶剂引入水凝胶溶剂体系调控聚丙烯酰胺水凝胶力学性能。
技术介绍
水凝胶是一种具有三维交联网络的高含水率材料，内部环境与人体非常相似。具有一定力学性能和特定结构的水凝胶，在细胞培养、组织工程、软物质驱动器、可穿戴器件等领域有着广泛的应用前景。聚丙烯酰胺水凝胶是一类被广泛研究并应用的水凝胶材料，其单体在水中有着很好的溶解性，在室温下可达50mg/mL。虽然通过调节体系中单体的用量，可以在很大范围内调节聚丙烯酰胺水凝胶的力学性能(ACSMacroLetters，2014，3(5):496-500)。但是这种方法对水凝胶而言是不可逆的，并且在调节材料模量的同时，牺牲了材料本身的强度。而简单通过交联剂用量、交联网络的设计来调节聚丙烯酰胺凝胶性能(Advancedmaterials，2003，15(14):1155-1158)，也难以实现动态、可逆、无损的设计要求，不利于其实际应用。研究表明，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于该方法具体步骤如下：步骤(1).常温常压下，将Pluronic F127DA、引发剂、二甲基亚砜置于去离子水中搅拌混合均匀，氮气鼓泡20～40分钟，得到均匀透明溶液；每升去离子水中加入50～200克Pluronic F127DA、1～10克引发剂、0.1～1升二甲基亚砜；所述的Pluronic F127DA为两端有双键修饰的Pluronic F127；步骤(2).避光环境下，将丙烯酰胺单体加入到步骤(1)所述均匀透明溶液中，维持磁力搅拌2～3小时，得到聚丙烯酰胺水凝胶的预聚液；每升去离子水中加入150～750克丙烯酰胺单体；步骤(3).将所述预聚液...

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于该方法具体步骤如下：步骤(1).常温常压下，将PluronicF127DA、引发剂、二甲基亚砜置于去离子水中搅拌混合均匀，氮气鼓泡20～40分钟，得到均匀透明溶液；每升去离子水中加入50～200克PluronicF127DA、1～10克引发剂、0.1～1升二甲基亚砜；所述的PluronicF127DA为两端有双键修饰的PluronicF127；步骤(2).避光环境下，将丙烯酰胺单体加入到步骤(1)所述均匀透明溶液中，维持磁力搅拌2～3小时，得到聚丙烯酰胺水凝胶的预聚液；每升去离子水中加入150～750克丙烯酰胺单体；步骤(3).将所述预聚液注入到模具中，在紫外光的照射下，20～30℃下自由基无规共聚反应2～5分钟；拆除模具，得到具有特定形状的聚丙烯酰胺水凝胶。2.如权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的PluronicF127DA制备过程如下：...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丹，徐婷，陈静，聂磊，付俊，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33