一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料及其制备方法和应用。首先，将醇溶剂1、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、不同链长的三甲氧基硅烷、氨水充分搅拌均匀后加热搅拌反应，并将反应产物进行离心、洗涤、干燥，得到有机微凝胶；然后将所述有机微凝胶分散在醇溶剂3中，加入N‑异丙基丙烯酰胺单体、双键修饰的SiO2纳米粒子和光引发剂；紫外光照射1～8h发生聚合反应制得所述有机水凝胶。制得的水凝胶具有低温水下超疏油(155.3°)和高温油下超疏油(160.1°)性能，且该有机水凝胶表现出优异的润湿性转变循环性能，十次循环几乎不会改变其温度响应润湿性能，是一种很有发展前景的智能超润湿转变材料。

A Temperature-responsive PNIPAM Organic Hydrogel Material and Its Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料及其制备方法和应用
本专利技术属于智能材料
，具体涉及一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料及其制备方法和应用。
技术介绍
超润湿膜材料因为具有油-水分离能力，使其在石油化工领域具有非常广泛的应用；而随着人类发展和社会进步，带来的含油废水也日趋多样化。大量的研究已经证明，超亲油/超疏水薄膜适用于分离油包水乳液，超疏油/超亲水薄膜用于分离水包油乳液。然而目前大多数的材料，只是具备超疏油性或者超疏水性，因此在分离过程中需要根据含油量的多少选择不同的分离膜，这是非常繁琐而且耗时的事情。因此在油水分离过程中，设计一种超润湿可以控制改变的智能膜材料，使得材料可以在超疏水与超疏油之间可逆切换具有更加深远的意义。基于上述理由，提出本申请。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料及其制备方法和应用，解决了现有材料不能同时具备水下超疏油性和油下超疏水性的技术问题。为了实现本专利技术的上述其中一个目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料的制备方法，包括如下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将醇溶剂1、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和不同链长的三甲氧基硅烷混匀后缓慢加入氨水，并在30～35℃条件下搅拌反应4～36h，反应结束后，离心、洗涤、干燥，得到有机微凝胶；(2)将醇溶剂2、氨水混合搅拌均匀，得到碱性醇溶剂2，然后将正硅酸四乙酯加入到所述碱性醇溶剂2中，并在40～50℃条件下搅拌反应6～12h，反应结束后加入γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在30℃搅拌条件下继续反应8～12h，反应结束后离心、洗涤、干燥，得到粒径为50～200nm的双键改性的SiO2纳米粒子；(3)将步骤(1)获得的...

【技术特征摘要】
1.一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将醇溶剂1、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和不同链长的三甲氧基硅烷混匀后缓慢加入氨水，并在30～35℃条件下搅拌反应4～36h，反应结束后，离心、洗涤、干燥，得到有机微凝胶；(2)将醇溶剂2、氨水混合搅拌均匀，得到碱性醇溶剂2，然后将正硅酸四乙酯加入到所述碱性醇溶剂2中，并在40～50℃条件下搅拌反应6～12h，反应结束后加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在30℃搅拌条件下继续反应8～12h，反应结束后离心、洗涤、干燥，得到粒径为50～200nm的双键改性的SiO2纳米粒子；(3)将步骤(1)获得的有机微凝胶分散于醇溶剂3中，然后依次加入N-异丙基丙烯酰胺单体和步骤(2)制备的双键改性的SiO2纳米粒子，搅拌至均匀透明，获得混合液1，再在氮气氛围中向所述混合液1中加入光引发剂，混匀获得混合液2，最后将所述混合液2置于紫外光照下进行光聚合反应，反应结束后，真空除去醇溶剂，并向得到的倒塌的水凝胶框架中填充水使其充分溶胀，获得本发明所述的温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料。2.根据权利要求1所述的温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述醇溶剂1、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、不同链长的三甲氧基硅烷和氨水的质量比为35～70：2～8：3～12：1～5。3.根据权利要求1所述的温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉红，夏蒙，孙争光，何培新，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42