一种高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶的制备方法，属于高分子功能材料领域。本发明专利技术方法包括如下步骤：往酸溶液中加入海鞘纤维素进行反应，得到海鞘纤维素纳米晶；往海鞘纤维素纳米晶悬浮液中加入醚化反应催化剂、阳离子醚化剂，通过交联反应得到带正电荷的海鞘纤维素纳米晶；配制含带正电荷海鞘纤维素纳米晶和海藻酸钠的溶液，混匀后脱泡，通过流延法成膜，将膜浸泡在浓度小于0.1M的氯化钙溶液中，得到预成型水凝胶；将预成型水凝胶拉伸后浸泡在浓度大于0.5M的氯化钙水溶液中进行固定，得到高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶。本发明专利技术制备工艺简单，原料来源广泛，成本低廉，得到的复合水凝胶力学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶的制备方法
本专利技术属于高分子功能材料领域，具体涉及一种高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶的制备方法。
技术介绍
水凝胶，一种具有三维网络结构的聚合物材料，在形态结构上，与生物体软组织相似，具有含水量高、柔韧性好的优点，是再生医学和组织学有希望的候选材料。水凝胶的合成原料主要有天然高分子和合成高分子两大类。天然高分子具有生物相容性好、可降解性好、资源丰富等优点，使其在化工、食品、环保和生物医药等领域具有广泛的应用价值。海藻酸，是一种天然高分子多糖，是海藻细胞壁和细胞间质的主要成分。海藻酸基水凝胶材料除了生物相容性高、生物降解性好之外，还可以与二价或者多价金属阳离子迅速反应成型，可应用于生物医疗体系中，例如：利用海藻酸钠和明胶制备的微棒，包埋内皮细胞注入体内后微创生成新的血管组织，3D打印海藻酸基软骨，海藻酸基神经组织。然而，与高分子聚合物相比，海藻酸钠水凝胶的机械性能较差，主要体现在其刚度和强度较低，在外力作用下很容易破裂，难以满足实际应用要求，限制了其应用的广泛性。所以急需一种无毒方法增强海藻酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n(1)往酸溶液中加入海鞘纤维素进行反应，得到海鞘纤维素纳米晶；/n(2)往海鞘纤维素纳米晶悬浮液中加入醚化反应催化剂、阳离子醚化剂，通过交联反应对海鞘纤维素纳米晶进行季铵化改性，得到带正电荷的海鞘纤维素纳米晶；/n(3)配制含带正电荷的海鞘纤维素纳米晶和海藻酸钠的溶液，混匀后脱泡，通过流延法成膜，将膜浸泡在浓度小于0.1M的氯化钙溶液中，得到预成型水凝胶；/n(4)将预成型水凝胶拉伸后浸泡在浓度大于0.5M的氯化钙水溶液中进行固定，得到高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)往酸溶液中加入海鞘纤维素进行反应，得到海鞘纤维素纳米晶；
(2)往海鞘纤维素纳米晶悬浮液中加入醚化反应催化剂、阳离子醚化剂，通过交联反应对海鞘纤维素纳米晶进行季铵化改性，得到带正电荷的海鞘纤维素纳米晶；
(3)配制含带正电荷的海鞘纤维素纳米晶和海藻酸钠的溶液，混匀后脱泡，通过流延法成膜，将膜浸泡在浓度小于0.1M的氯化钙溶液中，得到预成型水凝胶；
(4)将预成型水凝胶拉伸后浸泡在浓度大于0.5M的氯化钙水溶液中进行固定，得到高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶。


2.根据权利要求1所述的高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的酸溶液的浓度为4-6M。


3.根据权利要求1所述的高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的酸溶液为盐酸。


4.根据权利要求1所述的高强度纳米纤维素/海藻酸复合水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的反应的条件为100℃搅拌4-24h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：常春雨，薛晓凡，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42