【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体是涉及一种纤维素基水凝胶及其制备方法。
技术介绍
1、水凝胶是由亲水聚合物链组成的三维网络，它可以在亲水介质中膨胀而不失去其结构，并且由于聚合物链之间存在交联，在有机溶剂和无机溶剂中都不能溶解。在流变学方面，水凝胶表现为粘弹性，有时表现为纯弹性。此外，水凝胶具有高度多孔的结构，允许基质加载到凝胶基体中，并根据基质通过凝胶网络的扩散系数释放它们。水凝胶可以基于任何水溶性聚合物合成，具有广泛的化学组成和物理性质。交联所产生的聚合物网络在水溶液中膨胀，直到膨胀的热力学力完全被交联所施加的弹性、缩回力抵消。水凝胶网留水量取决于聚合物网本身的结构和溶液环境条件，如与聚合物接触的水溶液的温度、ph值和离子强度等。在给定的环境条件下，水凝胶的吸水性能和储存模量是评估的最重要的两个变量，因为它影响水凝胶本身的扩散、光学、声学和表面性能。
2、纤维素基水凝胶是通过纤维素或其衍生物制备的、具有物理或化学交联网络结构的一类水凝胶。因材料来源绿色无毒、成本低廉，同时兼具其它水凝胶不具备的特点，如吸水率高、保水能力强、消化系统内易降解代谢等，因此纤维素基水凝胶在食品保健、生物医药和医疗器械行业具有广泛的应用。但纤维素基水凝胶也存在一些问题或不足，众所周知，吸水性能的增加一般伴随着储存模量的衰退；故而如高吸水性能会导致材料的储存模量性能低下，从而限制了其在各个领域的应用。
3、纤维素基水凝胶的聚合物网络的吸水性能和储存模量可以根据交联密度来调整，然而吸水性能和储存模量在理论上为反比关系，提高水凝胶的交联
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种可兼具较高吸水性能和较高储存模量的纤维素基水凝胶及其制备方法。
2、本专利技术是通过如下的技术方案实现的。
3、本专利技术的一个方面，提供一种纤维素基水凝胶，其制备原料包括第一纤维素衍生物、第二纤维素衍生物及交联剂；
4、其中，所述第一纤维素衍生物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为3000～6000cps，所述第二纤维素衍生物在25℃下2wt％水溶液中的粘度为30～700ps；在所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物的总质量中，所述第一纤维素衍生物的质量含量为70％～95％。
5、在其中一些实施例中，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物均为纤维素醚，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物为同种纤维素醚或不同种纤维素醚。
6、在其中一些实施例中，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物各自独立地选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素盐、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素及羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
7、在其中一些实施例中，所述第一纤维素衍生物为羧甲基纤维素盐；所述第二纤维素衍生物选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素盐、羟乙基纤维素及羟丙基纤维素中的至少一种。
8、在其中一些实施例中，所述第一纤维素衍生物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为3500～4800cps。
9、和/或，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物为同种纤维素醚，所述第二纤维素衍生物在25℃下2wt％水溶液中的粘度为30～500cps；或者，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物为不同种纤维素醚，所述第二纤维素衍生物在25℃下2wt％水溶液中的粘度为30～280cps。
10、在其中一些实施例中，所述交联剂包括草酸、酒石酸、丙二酸、顺丁烯二酸、琥珀酸、柠檬酸、邻苯二甲酸、均苯四甲酸、乙二胺四乙酸及羧基封端的多臂聚乙二醇中的至少一种。
11、在其中一些实施例中，所述交联剂相对于各纤维素的总质量的质量含量为0.1％～5％。
12、在其中一些实施例中，所述制备原料还包括第三纤维素衍生物，所述第三纤维素衍生物在25℃下1wt％水溶液中的粘度＞6000cps；
13、和/或，所述制备原料还包括第四纤维素衍生物，所述第四纤维素衍生物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为≥1000cps且＜3000cps。
14、本专利技术的另一个方面，提供一种纤维素基水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
15、将第一纤维素衍生物、第二纤维素衍生物、交联剂和水混合，得到混合溶液；及
16、将所述混合溶液进行热处理以烘干并进行交联反应，得到所述纤维素基水凝胶；
17、其中，所述第一纤维素衍生物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为3000～6000cps，所述第二纤维素衍生物在25℃下2wt％水溶液中的粘度为30～700cps，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物的种类相同或不同；在所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物的总质量中，所述第一纤维素衍生物的质量含量为70％～95％。
18、在其中一些实施例中，在所述混合溶液中，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物的总质量含量为1％～4％。
19、上述纤维素基水凝胶，采用粘度不同且在特定粘度范围的第一纤维素衍生物及第二纤维素衍生物作为主要交联原料，且同时调控第一纤维素衍生物的质量含量，并与交联剂共同作为制备原料通过交联反应，利用低分子量的第二纤维素衍生物降低水凝胶中的分子内交联，提高分子间的交联程度，无需引入其他化学试剂对纤维素衍生物进行额外的化学改性，即可制得兼具较高吸水性能和较高储存模量的纤维素基水凝胶。
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1.一种纤维素基水凝胶，其特征在于，其制备原料包括第一纤维素衍生物、第二纤维素衍生物及交联剂；
2.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物均为纤维素醚，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物为同种纤维素醚或不同种纤维素醚。
3.如权利要求2所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物各自独立地选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素盐、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素及羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
4.如权利要求3所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述第一纤维素衍生物为羧甲基纤维素盐；所述第二纤维素衍生物选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素盐、羟乙基纤维素及羟丙基纤维素中的至少一种。
5.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述第一纤维素衍生物在25℃下1wt％水溶液中的粘度为3500～4800cps；
6.如权利要求1至5任一项所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述交联剂包括草酸、酒石酸、丙二酸、顺丁烯二酸、琥珀酸、柠檬酸、邻苯二甲
7.如权利要求1至5任一项所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述交联剂相对于各纤维素的总质量的质量含量为0.1％～5％。
8.如权利要求1至5任一项所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述制备原料还包括第三纤维素衍生物，所述第三纤维素衍生物在25℃下1wt％水溶液中的粘度＞6000cps；
9.一种纤维素基水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述混合溶液中，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物的总质量含量为1％～4％。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维素基水凝胶，其特征在于，其制备原料包括第一纤维素衍生物、第二纤维素衍生物及交联剂；
2.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物均为纤维素醚，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物为同种纤维素醚或不同种纤维素醚。
3.如权利要求2所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述第一纤维素衍生物及所述第二纤维素衍生物各自独立地选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素盐、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素及羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
4.如权利要求3所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述第一纤维素衍生物为羧甲基纤维素盐；所述第二纤维素衍生物选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素盐、羟乙基纤维素及羟丙基纤维素中的至少一种。
5.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶，其特征在于，所述第一纤维素衍生物在25℃下...
【专利技术属性】
技术研发人员：史争争，石道昆，康亚红，袁佩琦，姜洪焱，
申请(专利权)人：上海发微医用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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