一种矿化羟基磷灰石/聚丙烯酰胺复合气凝胶的制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种矿化羟基磷灰石/聚丙烯酰胺复合气凝胶的制备方法与应用，属于复合气凝胶制备领域，通过利用聚丙烯酰胺PAAm作为稳定的凝胶基质，结合无定形磷酸钙CaP纳米团簇的原位矿化技术，有效缩短了羟基磷灰石HAP的矿化周期，并解决了其在聚合物基体表面沉积不均匀的问题。在制备过程中，CaP纳米团簇在PAAm网络中均匀分布并逐渐转化为高结晶度的HAP，随后通过冷冻干燥处理获得结构致密且稳定的HAP/PAAm复合气凝胶，该气凝胶不仅机械性能显著增强，还因HAP纳米粒子的独特纳米结构而具备优异的隔热与热稳定性能；为制备高性能HAP/有机复合气凝胶材料及其在隔热保温领域的应用提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合气凝胶制备领域，具体涉及一种矿化羟基磷灰石/聚丙烯酰胺复合气凝胶及其制备方法与应用。

技术介绍

1、离子矿化聚合物凝胶是一种有前景的高性能复合材料制备方法。通过向高分子水凝胶材料中引入离子化合物进行原位组装，然后进一步配位生长转化为固态矿物质锚定在支架上，可以提高凝胶的机械性能。其中，羟基磷灰石(hap)是一种很有前途的生物矿物，作为磷酸钙盐，它是骨骼和牙齿的主要无机成分，具有足够的硬度和力量来支撑基体。此外，hap可以在温和的水相条件下合成，并且它的组成离子容易与其它物质交换形成晶格缺陷。因此，hap能够与有机基质紧密结合，诱导磷灰石向渗透性凝胶基质中生长。

2、一般来说，矿化hap的形成主要取决于无机前驱离子和有机聚合分子之间的相互作用。早期研究发现天然高分子如明胶、细菌纤维素和蚕丝蛋白等可以作为矿化模板诱导羟基磷灰石的生长，并成功应用于组织工程支架和骨骼再生等领域。然而，大多数天然高分子的凝胶性能容易受到本身物理性质和环境介质的影响，导致复合凝胶经过冷冻干燥后得到的气凝胶体积密度较高且稳定性较差。为了解决这个问题，使用聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种矿化羟基磷灰石/聚丙烯酰胺复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中搅拌的时间为10-30min，共聚反应的温度为2-10℃，时间为6-12h，所述离心的速率为8000-10000rpm，时间为10-30min；所述超声破碎的功率为200-450W，时间为10-30min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中钙盐选自二水合氯化钙、四水合硝酸钙中任意一种，钙盐的浓度为0.05mol/L，所述磷酸的浓度为0.06mol/L，所述无定形磷酸钙CaP纳米粒的长度为100～...

【技术特征摘要】

1.一种矿化羟基磷灰石/聚丙烯酰胺复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中搅拌的时间为10-30min，共聚反应的温度为2-10℃，时间为6-12h，所述离心的速率为8000-10000rpm，时间为10-30min；所述超声破碎的功率为200-450w，时间为10-30min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中钙盐选自二水合氯化钙、四水合硝酸钙中任意一种，钙盐的浓度为0.05mol/l，所述磷酸的浓度为0.06mol/l，所述无定形磷酸钙cap纳米粒的长度为100～180nm，表面高度为0.5～1.5nm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中丙烯酰胺单体、交联剂、引发剂、催化剂的质量比为1:0.05:0.04，所述催化剂的用量为0.1-0.5μl。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中交联剂为n,n-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾，催化剂为四甲基乙二胺。

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【专利技术属性】
技术研发人员：朱俊东，苏长青，李中华，张梦宇，唐满，唐颖，
申请(专利权)人：湖南工商大学，
类型：发明
国别省市：