一种强度提高的颗粒凝胶材料及其制备方法技术

一种强度提高的颗粒凝胶材料的制备方法，1)制备纳微米纤维支架，制备用于静电纺丝3D打印所需的溶液或熔融体，并进行静电纺丝3D打印，获得的微米或者纳米纤维逐层堆砌，形成填充颗粒凝胶和水凝胶材料的纳微米纤维支架；2)制备颗粒凝胶所需的前体溶液，构建颗粒凝胶；所述颗粒凝胶的前体溶液为天然高分子溶液；3)填充与聚合，制备水凝胶前驱体溶液，将其与颗粒凝胶混合，并填充至纳微米纤维支架中，在聚合的条件下得到颗粒凝胶材料；前驱体溶液与负载功能物质的颗粒凝胶混合后，填充在纳微米纤维支架中并聚合形成一个整体材料。所得材料具有显著增强的机械强度和结构稳定性，本发明专利技术制备工艺简便、成本低廉，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料科学与生物工程领域，具体涉及一种强度提高的颗粒凝胶材料及其制备方法，特别适用于生物兼容性材料、生物传感、机械制造等领域。

技术介绍

1、水凝胶作为颗粒凝胶的常见基质材料，因其优异的生物相容性和吸水性，被广泛应用。然而，传统水凝胶在实际应用中存在显著的机械性能不足问题，无法满足某些需要较高强度的场景需求。因此，提升水凝胶材料的机械性能成为研究的重点。目前，常见的提升方法包括：提高聚合物浓度、增加交联密度，或在水凝胶中掺入纳米粒子如羟基磷灰石、二氧化硅等。这些方法虽然可以在一定程度上改善水凝胶的强度，但往往面临着灵活性降低或功能性受限的问题。

2、为进一步增强颗粒凝胶材料的整体性能，研究者开始尝试引入结构增强部分，例如通过3d打印、静电纺丝等技术构建纳微米纤维支架。这种支架具有高强度、优异的柔性以及多孔结构，能够有效填充颗粒凝胶并提高材料整体的机械性能和稳定性。纳微米纤维支架通过静电纺丝3d打印制备，其纳米级纤维的独特排列和多孔结构不仅为颗粒凝胶提供了稳固的支撑，还允许外部环境中的物质(如气体、液体)自由进出，从而兼顾了材料的功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种强度提高的颗粒凝胶材料，其特征在于：包括结构增强部分和颗粒凝胶部分；所述结构增强部分为静电纺丝3D打印技术制备的纳微米纤维支架，颗粒凝胶部分通过水凝胶将颗粒凝胶固定于纳微米纤维支架中，并通过水凝胶的聚合使其成为一个整体；

2.如权利要求1所述的强度提高的颗粒凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的强度提高的颗粒凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，制备颗粒凝胶所需的前体溶液，利用批量乳化法、微流控法、光刻法、电流体动力喷涂法或机械破碎法制备颗粒凝胶。具体为：制备颗粒凝胶前体溶液，然后通过固化形成颗粒凝胶，或者将大块水...

【技术特征摘要】

1.一种强度提高的颗粒凝胶材料，其特征在于：包括结构增强部分和颗粒凝胶部分；所述结构增强部分为静电纺丝3d打印技术制备的纳微米纤维支架，颗粒凝胶部分通过水凝胶将颗粒凝胶固定于纳微米纤维支架中，并通过水凝胶的聚合使其成为一个整体；

2.如权利要求1所述的强度提高的颗粒凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的强度提高的颗粒凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，制备颗粒凝胶所需的前体溶液，利用批量乳化法、微流控法、光刻法、电流体动力喷涂法或机械破碎法制备颗粒凝胶。具体为：制备颗粒凝胶前体溶液，然后通过固化形成颗粒凝胶，或者将大块水凝胶破碎成颗粒凝胶。

4.如权利要求2所述的强度提高的颗粒凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述静电纺丝3d打印为将上述的溶液或熔融体在强电场中进行纺丝并3d打印，将获得的微米或者纳米纤维逐层堆砌，形成可以填充颗粒凝胶和水凝胶材料的纳微米纤维支架。

5.如权利要求2所述的强度提高的颗粒凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁羚峰，张洋，余子夷，
申请(专利权)人：剑桥大学南京科技创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：