申请/专利权人：河北工业大学

申请日：2019-12-20

公开（公告）日：2020-03-24

公开（公告）号：CN110903498A

主分类号：C08J3/075(20060101)

分类号：C08J3/075(20060101);C08L5/04(20060101);C08L29/04(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.04.01#授权;2020.04.17#实质审查的生效;2020.03.24#公开

摘要：本发明为一种具有分级微纳米结构的水凝胶的制备方法。该方法首先通过微流控的方式对聚乙烯醇海藻酸钠水凝胶进行成型，然后通过受限干燥的方法制备在微观结构上具有分级微纳米结构的聚乙烯醇海藻酸钠复合水凝胶，使材料在结构上具有各向异性，能够有效的提升材料的力学强度和韧性。本发明制备的具有分级微纳米结构的聚乙烯醇海藻酸钠复合水凝胶的断裂强度最高可以达到4～15MPa,弹性模量可以达到0.3～1.5MPa，断裂能可以达到4～15MJm3。

主权项：1.一种具有分级微纳米结构的水凝胶的制备方法，其特征为该方法为以下两种方式之一：方法一：制备具有分级微纳米纤维结构的聚乙烯醇海藻酸钠复合水凝胶，包括以下步骤：（1）在微流控系统下，将聚乙烯醇海藻酸钠混合溶液注入到装有氯化钙溶液的容器中，放置10～15h，得到长度3～10cm，直径0.5～1.5mm的纤维状水凝胶；其中，聚乙烯醇海藻酸钠混合溶液中，海藻酸钠质量分数：1wt%～4wt%，聚乙烯醇质量分数：1wt%～5wt%；注射速率为3～15mlmin，氯化钙溶液的浓度为0.3～1.0M；所述的微流控系统的注射端直径为0.5～2mm；（2）然后将纤维状水凝胶的两端分别用夹具夹持固定，保持水凝胶样品处于拉直状态，拉直状态的预拉伸量为0%～100%，在室温下干燥12～48h；（3）将上一步骤中干燥后的产品，放入水中溶胀6～24h，然后在-10℃～-30℃下冷冻10～15h，再室温解冻2～6h，重复“冷冻-解冻”操作2～6次；完成分级微纳米纤维结构的聚乙烯醇海藻酸钠复合水凝胶的制备；或者，方法二，制备具有分级微纳米螺旋结构的聚乙烯醇海藻酸钠复合水凝胶，包括以下步骤：（1）在微流控系统下，将聚乙烯醇海藻酸钠混合溶液注入到装有氯化钙溶液的容器中，放置10～15h，得到长度3～10cm，直径0.5～1.5mm的纤维状水凝胶；其中，聚乙烯醇海藻酸钠混合溶液中，海藻酸钠质量分数：1wt%～4wt%，聚乙烯醇质量分数：1wt%～5wt%；注射速率为3～15mlmin，氯化钙溶液的浓度为0.3～1.0M；所述的微流控系统的注射直径为0.5～2mm；（2）分级微纳米螺旋结构的成型：将纤维状水凝胶的两端分别用夹具夹持，一端固定，另一端的夹具与电机相连，保持水凝胶处于拉直状态，通过电机使水凝胶进行匀速旋转，旋转到设定圈数，在室温下干燥12～48h；其中，设定旋转圈数=两个夹具之间的初始距离cm×10～30r；（3）将上一步骤中干燥后的产品放入水中溶胀6～24h，然后在-10℃～-30℃下冷冻冷冻10～15h，再室温解冻2～6h，重复“冷冻-解冻”操作2～6次，完成分级微纳米螺旋结构的聚乙烯醇海藻酸钠复合水凝胶的制备。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 河北工业大学 一种具有分级微纳米结构的水凝胶的制备方法

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