一种双层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智能水凝胶驱动器技术领域，尤其涉及一种双层水凝胶材料及其制备方法和应用。本发明专利技术所述双层水凝胶材料中的PVA含有丰富的羟基，利于氢键的形成，在对其进行冻融处理的过程中，原位形成含微晶的复合水凝胶层；在所述含微晶的复合水凝胶层中的微晶区域会促使复合水凝胶的密度、强度和热稳定性性能的提高，从而改善所述复合水凝胶的性能；同时还可以改变所述复合水凝胶的溶胀行为，进而造成含微晶的复合水凝胶层和不含微晶的复合水凝胶层之间具有不同的溶胀行为，并利用该不同的溶胀行为构建双层水凝胶材料。溶胀行为构建双层水凝胶材料。溶胀行为构建双层水凝胶材料。

【技术实现步骤摘要】
一种双层水凝胶材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及智能水凝胶驱动器
，尤其涉及一种双层水凝胶材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]智能水凝胶驱动器是一类在刺激作用下能够可逆地获得/失去水分子，从而改变滋生形状或体积的智能响应装置，其在仿生、智能阀门、软体机器人和生物医药等领域均具有潜在的应用。一般来说，构建凝胶驱动器的方法主要包括在凝胶中引入双层结构、梯度结构、图案结构后者定向结构，从而诱导凝胶产生各向异性的溶胀以及驱动行为。在众多的方法中，构建双层结构的水凝胶是最为常见的一种方式，为了实现智能响应行为目前主要包括三种方式：第一，在两层凝胶结构中引入不同含量的纳米粒子(粘土、碳纳米管或二氧化硅等)或者纤维素微晶，构件具有不同溶胀和响应灵敏度的双层结构来实现驱动器的构建：例如，褚良银课题组(Poly(N
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isopropylacrylamide)
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clay nanocomposite hydrogels with responsive bending property as te本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层水凝胶材料，其特征在于，包括依次层叠设置的含微晶的复合水凝胶层和不含微晶的复合水凝胶层；所述含微晶的复合水凝胶层和不含微晶的复合水凝胶层中的复合水凝胶均为聚乙烯醇
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刺激响应聚合物复合水凝胶；且所述聚乙烯醇
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刺激响应聚合物复合水凝胶中不包括纳米粒子；所述含微晶的复合水凝胶层中的微晶为聚乙烯醇微晶；所述含微晶的复合水凝胶层经过冻融处理。2.如权利要求1所述的双层水凝胶材料，其特征在于，所述含微晶的复合水凝胶层和不含微晶的复合水凝胶层中聚乙烯醇和刺激响应聚合物的质量比独立地为(0～3):3；且所述聚乙烯醇的质量不为0。3.如权利要求1所述的双层水凝胶材料，其特征在于，所述聚乙烯醇
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刺激响应聚合物复合水凝胶中的刺激响应聚合物包括pH响应聚合物或温度响应聚合物。4.如权利要求3所述的双层水凝胶材料，其特征在于，所述pH响应聚合物为羧甲基纤维素钠、壳聚糖或聚[甲基丙烯酸
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(N，N
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二甲氨基)酯]。5.如权利要求3或4所述的双层水凝胶材料，其特征在于，所述温度响应聚合物为聚(N
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异丙基丙烯酰胺)或聚[甲基丙烯酸
‑2‑
(N，N
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二甲氨基)酯]。6.权利要求1～5任一项所述的双层水凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：当所述刺激响应聚合物为天然高分子聚合物时：将聚乙烯醇溶液、刺激响应聚合物溶液和第一交联剂混合，得到刺激响应聚合物和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘青业，李晓君，成悦，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：