【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物材料和刺激响应材料，主要涉及一种具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料及其制备方法。
技术介绍
1、相态变化是材料化学中的一种重要性质，可以促使材料发生物理化学性质的改变。比如，在加热条件下，固体到液体的相态变化可以使得固体材料具备可加工性和可修复性。多数材料发生相态变化依赖于温度变化，但由温度引起的相变方式有时也会带来诸多的不利影响。以材料通过高温方式实现相变为例，该过程需要使用耐高温的设备装置，同时，高温条件也有可能对材料的性质产生破坏，尤其是对于有机功能材料来说。
2、在生物学和生物医学等领域，相态变化可以使生物功能材料具备自愈合功能，亦可以用来调节生物功能材料的物理化学性质。然而，利用温度变化实现生物功能材料的相态变化并不可取，温度变化会对生物组织的功能造成损害。因此，在上述领域内，需要发展具备恒温相变功能的生物材料，该类材料的相态变化可以借助于其它外力刺激来实现。在常用的外力刺激条件中，光、湿度和力刺激具备容易控制、无废弃物和物理损伤小等优势，是较为理想的外力刺激方式。
3、目前发展的恒温相变型有机功能材料和生物功能材料，多数利用偶氮苯分子的光致异构化进行相态变化的驱动。偶氮苯分子可以将吸收的光能转变为机械能，驱动分子在顺式异构体和反式异构体之间发生转变，通过合理的材料设计，偶氮苯分子的构象转变能够有效驱动材料发生相态变化。然而，以偶氮苯光致异构化为基础的恒温相变材料，多数只能对光刺激产生响应，属于单一刺激响应型功能材料。目前为止，能够在光、湿度和力三种外力刺激下都能产生有效相
4、海藻酸钠是自然界中大量存在的生物资源之一，是一种具备大量负电荷结构的多糖类分子。由于其自身不具备刺激响应型功能基团，单纯的海藻酸钠材料难以对外界刺激做出有效响应，同时，由于其自身的生物大分子特性，海藻酸钠也难以作为恒温相变型生物材料使用。如能有效利用海藻酸钠分子结构中的负电荷，使用带正电荷的偶氮苯分子对其进行修饰，制备得到具备光、湿度和力三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料，将对于拓展海藻酸钠材料和偶氮苯类材料在基础科研以及
的应用有着重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料及其制备方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提供一种具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料，其制备原料包括海藻酸钠和双链结构的偶氮苯季铵盐化合物。
4、在本专利技术中，所述海藻酸钠为分子式为(c6h7o6na)n的多糖聚合物的混合物。
5、在本专利技术中，所述含双链结构的偶氮苯季铵盐化合物为n,n-二甲基-n-(4-(4-((4-正辛氧基苯基)二氮烯基)苯氧基)正丁基)-3,6,9,12-四氧杂十三烷基溴化铵。
6、在本专利技术中，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的制备方法，包括：
7、在室温条件下，将海藻酸钠的水溶液与双链结构的偶氮苯季铵盐化合物的水溶液混合，将上述混合液进行震荡处理，将震荡后的混合液离心后舍弃上清液，将所得凝聚层产物经水洗后进行冷冻干燥处理，制得具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料。
8、在本专利技术中，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的制备方法中，所述海藻酸钠的水溶液以海藻酸钠重复单糖单元为c6h7o6na计，所述海藻酸钠的水溶液的浓度为30～40mmol/l，所述双链结构的偶氮苯季铵盐化合物的水溶液的浓度为5～15mmol/l。
9、在本专利技术中，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的制备方法中，所述混合液中，所述海藻酸钠以海藻酸钠重复单糖单元为c6h7o6na计，所述海藻酸钠与双链结构的偶氮苯季铵盐化合物的摩尔比1:1～1:3。
10、在本专利技术中，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的制备方法中，所述冷冻干燥处理的时间为8小时。
11、在本专利技术中，制备得到具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料后，还包括在室温条件下通过光照、湿度和力刺激诱导所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料发生相变的过程。
12、在本专利技术中，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的光致相变过程包括：紫外光照射，诱导所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料发生液晶态到无序流体态的转变；可见光照射，诱导所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料发生无序流体态到液晶态的转变。
13、在本专利技术中，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的光致相变过程中：所述紫外光照射的条件为波长365nm，强度30mw/cm2，时间10分钟；所述可见光照射的条件为波长520nm，强度90mw/cm2，时间10分钟。
14、在本专利技术中，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的湿度诱导相变过程包括：湿度处理，诱导所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料发生液晶态到无序流体态的转变；干燥处理，诱导所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料发生无序流体态到液晶态的转变。
15、在本专利技术中，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的湿度诱导相变过程中：所述湿度处理的条件为相对湿度100％，时间30分钟；所述干燥处理的条件为相对湿度小于50％，时间1小时。
16、在本专利技术中，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的力致相变过程包括：湿度处理，诱导所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料发生液晶态到无序流体态的转变，所得无序流体态材料在剪切力刺激下，发生无序流体态到液晶态的快速转变。
17、本专利技术提供了一种具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料及其制备方法，所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料及其制备方法具有如下特点：
18、1、本专利技术所得具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料，为海藻酸钠和双链结构的偶氮苯季铵盐化合物形成的离子液晶材料。
19、2、本专利技术所得具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料，能够在紫外光和可见光刺激下产生液晶态和无序流体态之间的可逆相态转变。
20、3、本专利技术所得具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料，能够在湿度和干燥处理下产生液晶态和无序流体态之间的可逆相态转变。
21、4、本专利技术所得具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料，经湿度处理得到的无序流体态能够在剪切力刺激下快速转变为液晶态。
22、5、本专利技术所得具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料，可以作为自愈合材料应用于生物学和生物医学等相关领域。
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1.具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料，其特征在于，其制备原料包括海藻酸钠和双链结构的偶氮苯季铵盐化合物，所述海藻酸钠为分子式为(C6H7O6Na)n的多糖聚合物的混合物，所述含双链结构的偶氮苯季铵盐化合物为N,N-二甲基-N-(4-(4-((4-正辛氧基苯基)二氮烯基)苯氧基)正丁基)-3,6,9,12-四氧杂十三烷基溴化铵。
2.根据权利要求1所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的制备方法，其特征在于，包括：在室温条件下，将海藻酸钠的水溶液与双链结构的偶氮苯季铵盐化合物的水溶液混合，将上述混合液进行震荡处理，将震荡后的混合液离心后舍弃上清液，将所得凝聚层产物经水洗后进行冷冻干燥处理，制得具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料。
3.根据权利要求2中所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的制备方法，其特征在于，所述海藻酸钠的水溶液以海藻酸钠重复单糖单元为C6H7O6Na计，所述海藻酸钠的水溶液的浓度为30～40mmol/L，所述双链结构的偶氮苯季铵盐化合物的水溶液的浓度为5～15mmol/L。
4.根据权利要求2中所述具备三重刺
5.根据权利要求2中所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥处理的时间为8小时。
...【技术特征摘要】
1.具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料，其特征在于，其制备原料包括海藻酸钠和双链结构的偶氮苯季铵盐化合物，所述海藻酸钠为分子式为(c6h7o6na)n的多糖聚合物的混合物，所述含双链结构的偶氮苯季铵盐化合物为n,n-二甲基-n-(4-(4-((4-正辛氧基苯基)二氮烯基)苯氧基)正丁基)-3,6,9,12-四氧杂十三烷基溴化铵。
2.根据权利要求1所述具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料的制备方法，其特征在于，包括：在室温条件下，将海藻酸钠的水溶液与双链结构的偶氮苯季铵盐化合物的水溶液混合，将上述混合液进行震荡处理，将震荡后的混合液离心后舍弃上清液，将所得凝聚层产物经水洗后进行冷冻干燥处理，制得具备三重刺激响应性质的海藻酸钠相变材料...
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