一种高强度的纳米甲壳素/聚丙烯酰胺/醋酸锌复合导电水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度的纳米甲壳素/聚丙烯酰胺/醋酸锌复合导电水凝胶及其制备方法。该方法包括：(1)制备纳米甲壳素；(2)将丙烯酰胺、醋酸锌、交联剂和引发剂溶于去离子水中，再滴加醋酸和氢氧化钠溶液调节溶液的pH值为6‑7，得到前驱体溶液；(3)将纳米甲壳素加入到前驱体溶液中，超声均匀后聚合，得到所述复合导电水凝胶。该方法反应条件温和，制备过程简单快捷、能耗小，制得的水凝胶具有良好的机械强度。本发明专利技术以天然可再生的甲壳素为原料，制得一种机械强度大、抗疲劳性能好、生物相容性高、生物可降解性好和具有导电性的水凝胶，其在生物医药新材料领域如柔性电子皮肤、软体驱动器、组织工程等方面有广泛的应用前景。

A high strength nano chitin / Polyacrylamide / zinc acetate composite conductive hydrogel and its preparation method

The invention discloses a high strength nano chitin / Polyacrylamide / zinc acetate composite conductive hydrogel and a preparation method thereof. The method includes: (1) preparation of nano chitin; (2) acrylamide, zinc acetate, crosslinking agent and initiator dissolved in deionized water, and then adding acetic acid and sodium hydroxide solution to adjust the pH value of the solution 6 to 7, and obtain the precursor solution; (3) adding nano chitin into the precursor solution, after ultrasonic homogeneous polymerization, the composite conductive hydrogel is obtained. The method has mild reaction conditions, simple and quick preparation process and low energy consumption, and the prepared hydrogel has good mechanical strength. The invention uses natural renewable chitin as raw material to prepare a hydrogel with high mechanical strength, good fatigue resistance, high biocompatibility, good biodegradability and conductivity, and has wide application prospects in the field of biomedicine and new materials, such as flexible electronic skin, soft driver, and weaving engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度的纳米甲壳素/聚丙烯酰胺/醋酸锌复合导电水凝胶及其制备方法
本专利技术属于水凝胶
，具体涉及一种高强度的纳米甲壳素/聚丙烯酰胺/醋酸锌复合导电水凝胶及其制备方法。
技术介绍
水凝胶由于其具有优异的柔韧性、生物相容性、高含水量以及相互交织成紧密的三维网络结构而引起人们的广泛关注，已经逐渐应用在软体驱动器、药物输送、电化学装置和组织工程支架等方面，与其它“硬”的聚合物材料相比，聚合物水凝胶可以更加容易地以不同的方式对外界刺激作出反应。然而，大多数传统的聚合物水凝胶通常表现出较差的机械强度、抗疲劳性能差、无序的3D网络结构和缺乏有效的能量耗散机制等，在某些特殊领域限制了它们的实际应用，例如制备人工韧带、软骨和肌腱等承重软组织；制备这些物质都要求原材料具有高强度、高韧性和抗疲劳性能。近十年来，国内外专家学者们通过优化策略，制备出多种高强度水凝胶复合材料，包括双网络水凝胶、拓扑水凝胶、纳米复合水凝胶、滑环水凝胶、四臂聚乙二醇水凝胶和大分子微球复合材料水凝胶。其中双网络水凝胶阐明了水凝胶的增强增韧机理主要是受到外部压力时，脆性的内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度的纳米甲壳素/聚丙烯酰胺/醋酸锌复合导电水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）将甲壳素原料研磨，过筛得到甲壳素粉末，然后浸泡在碱性溶液中，进行第一次搅拌处理，过滤洗涤至最后一次洗涤液呈中性，得到的沉淀即脱蛋白的甲壳素；将所述脱蛋白的甲壳素浸泡在无机酸溶液中，进行第二次搅拌处理，过滤洗涤至最后一次洗涤液呈中性，得到的沉淀，即除去矿物质的甲壳素；/n（2）将步骤（1）所述除去矿物质的甲壳素浸泡在漂白剂中，进行第三次搅拌处理，过滤洗涤至最后一次洗涤液呈中性，得到的沉淀即漂白后的甲壳素；将所述漂白后的甲壳素烘干，将硼氢化钠加入氢氧化钠溶液，混合均匀得到混合液，然后将所述漂...

【技术特征摘要】
1.一种高强度的纳米甲壳素/聚丙烯酰胺/醋酸锌复合导电水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将甲壳素原料研磨，过筛得到甲壳素粉末，然后浸泡在碱性溶液中，进行第一次搅拌处理，过滤洗涤至最后一次洗涤液呈中性，得到的沉淀即脱蛋白的甲壳素；将所述脱蛋白的甲壳素浸泡在无机酸溶液中，进行第二次搅拌处理，过滤洗涤至最后一次洗涤液呈中性，得到的沉淀，即除去矿物质的甲壳素；
（2）将步骤（1）所述除去矿物质的甲壳素浸泡在漂白剂中，进行第三次搅拌处理，过滤洗涤至最后一次洗涤液呈中性，得到的沉淀即漂白后的甲壳素；将所述漂白后的甲壳素烘干，将硼氢化钠加入氢氧化钠溶液，混合均匀得到混合液，然后将所述漂白后的甲壳素浸泡在混合液中，在搅拌状态下加热进行脱乙酰处理，过滤洗涤至最后一次洗涤液呈中性，得到的沉淀加入水中，分散均匀得到悬浮液，加入质子酸调节所述悬浮液的pH为酸性，高压均质处理得到纳米甲壳素分散液；
（3）将丙烯酰胺、醋酸锌、交联剂和引发剂加入水中，混合均匀，得到混合溶液，然后调节所述混合溶液的pH为6-7，得到水凝胶前驱体溶液；
（4）将步骤（2）所述纳米甲壳素分散液加入步骤（3）所述水凝胶前驱体溶液中，加入催化剂，混合均匀，然后在冰水浴中进行超声处理，得到混合悬浮液；将所述混合悬浮液倒入模具中，静置进行交联处理，得到所述高强度的纳米甲壳素/聚丙烯酰胺/醋酸锌复合导电水凝胶。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述甲壳素原料为废弃的虾壳、蟹壳、贝壳类及鱿鱼骨中的一种以上；所述甲壳素粉末的粒径为50-60目。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述碱性溶液为氢氧化钠溶液及氢氧化钾溶液中的一种以上；所述碱性溶液的浓度为0.5-1.0mol/L；所述第一次搅拌处理的搅拌速率为500-800rpm，第一次搅拌处理的时间为2-5h。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述无机酸溶液为硫酸溶液、盐酸溶液及醋酸溶液中的一种以上；所述无机酸溶液的浓度为0.5-1mol/L；所述第二次搅拌处理的搅拌速率为500-800rpm，第二次搅拌处理的时间为2-5h。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述漂白剂为次氯酸钠溶液、亚氯酸钠溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：田君飞，李东建，陈广学，何明辉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44