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一种粘性可调水凝胶材料及其制备方法和应用
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-09-11 10:11:55
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-09-28 15:28:05
本发明提供一种粘性可调水凝胶材料及其制备方法和应用，所述粘性可调水凝胶材料的制备原料按照重量份包括如下组分：单体10~30重量份、交联剂1~20重量份、长链高分子0.1~5重量份、盐酸多巴胺0.01~5重量份、粘土0.01~5重量份和水50~90重量份；本发明提供的粘性可调水凝胶材料，通过化学组分的选择和用量调控，可轻松实现水凝胶材料表面粘与非粘两种特性的兼容与调控，同时具有抗冻保湿性、自愈合性能、生物相容性和柔弹性，可应用于生物医学材料或柔性电子器件中。
1.一种粘性可调水凝胶材料，其特征在于，所述粘性可调水凝胶材料的制备原料按照重量份包括如下组分：单体10~30重量份、交联剂1~20重量份、长链高分子0.1~5重量份、盐酸多巴胺0.01~5重量份、粘土0.01~5重量份和水50~90重量份。
2.根据权利要求1所述的粘性可调水凝胶材料，其特征在于，所述单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸羟乙酯中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的粘性可调水凝胶材料，其特征在于，所述交联剂包括聚乙二醇二丙烯酸酯和/或N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；所述聚乙二醇二丙烯酸酯的数均分子量为600~1000。
4.根据权利要求1所述的粘性可调水凝胶材料，其特征在于，所述长链高分子包括聚环氧乙烷和/或羟乙基纤维素；所述聚环氧乙烷的平均分子量为100000~8000000；所述羟乙基纤维素的粘度为100~6400 mPa.s。
5.根据权利要求1所述的粘性可调水凝胶材料，其特征在于，所述粘土包括硅酸镁锂、碳纤维、银纳米粒子、二氧化硅纳米粒子或氧化石墨烯中的任意一种或至少两种的组合；
水凝胶是一种由天然或合成材料合成的具有三维网络结构亲水聚合物。由于-NH
2，-COOH，-OH等亲水基团的存在，水凝胶网络内部可以和水分子形成氢键，使得水凝胶能够吸收并保留大量的水分。水凝胶不仅具有高度的灵活性，还具有类似于活组织的软橡胶稠度，成为各种应用的理想物质或载体。通过改性改变和优化水凝胶原有的性能或通过复合使其具备新的优良性能，比如良好的生物相容性、可降解性和抗菌消炎的性能等，并且使其物理性质、化学性质和结构易于调控，在生物医学材料和柔性电子器件等多个方面，取得了重大突破，具有诱人的应用前景。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
本发明提供的粘性可调水凝胶材料，通过化学组分的选择和用量调控，可轻松实现水凝胶材料表面粘与非粘两种特性的兼容与调控，同时具有抗冻保湿性、自愈合性能、生物相容性和柔弹性。本发明通过粘性可调水凝胶制备原料的设计和优化，将粘性可调水凝胶材料切分后静置48 h，即可实现自愈合；粘性水凝胶材料的粘附力可高达60 N/m；在-18℃冷冻24 h，表面无冰块，具有良好的抗冻性；室温下静置7天质量减少率低达3.8%，具有良好的保湿性。
技术合作
本实施例提供的水凝胶材料具有良好的生物相容性。通过表1可以看出，本发明提供的粘性可调水凝胶材料具有良好的抗冻性，进行保湿性测试时，本发明提供的粘性可调水凝胶材料的质量减少率为3.8%，低于对比例2的76.4%，说明本发明提供的粘性可调水凝胶材料具有良好的保湿性。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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