[发明专利]一种基于海藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种基于海藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

第一步：于25℃～50℃水浴条件下将海藻酸钠粉末在去离子水中溶解,再依次加入丙烯酰胺单体、甲叉双丙烯酰胺交联剂、过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺催化剂，搅拌均匀，去离子水占混合后总溶液质量的80%～90%；海藻酸钠粉末与丙烯酰胺单体的质量比可为1:(4～10)，甲叉双丙烯酰胺交联剂与丙烯酰胺单体的质量比为0.06%,过硫酸铵与丙烯酰胺单体的质量比为0.1%，N,N,N’,N’-四甲基乙二胺与丙烯酰胺单体的质量比为0.25%；将制好的溶液在室温下静置1～3h后，倒入玻璃模具中，置于40℃～60℃的环境下加热3～6h，在此过程中丙烯酰胺单体被交联成水凝胶，海藻酸钠未发生交联，而是贯穿于聚丙烯酰胺水凝胶网络中；

第二步：将第一步制备好的水凝胶完全浸泡于浓度为0.01mol/L～1mol/L的非一价阳离子的水溶液中1h～10h，在此期间，阳离子扩散进入水凝胶网络结构中，诱导海藻酸钠交联，生成高强度高韧性的海藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种基于海藻酸钠-丙烯酰胺的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的非一价阳离子包括碱土金属、镧系元素、Al³⁺和Fe³⁺阳离子；碱土金属包括Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺；镧系元素包括Eu³⁺、Tb³⁺。

3.根据权利要求1所述的一种基于海藻酸钠-丙烯酰胺的水凝胶的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

第一步：于25℃水浴条件下将海藻酸钠粉末在去离子水中溶解,再依次加入丙烯酰胺单体、甲叉双丙烯酰胺、过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，搅拌均匀，去离子水占混合后总溶液质量的80%；海藻酸钠粉末与丙烯酰胺单体的质量比为1:7.5，甲叉双丙烯酰胺与丙烯酰胺单体的质量比为0.06%,过硫酸铵与丙烯酰胺单体的质量比为0.1%，N,N,N’,N’-四甲基乙二胺与丙烯酰胺单体的质量比为0.25%；将配好的溶液在室温下静置2h后，倒入玻璃模具中，置于50℃的环境下加热3h，在此过程中丙烯酰胺单体被交联成水凝胶，海藻酸钠未发生交联，而是贯穿于聚丙烯酰胺水凝胶网络结构中；

第二步：将第一步制备好的水凝胶完全浸泡于浓度为0.3mol/L的三价铝离子的水溶液中3h，在此期间，阳离子扩散进入水凝胶网络结构中，诱导海藻酸钠交联，生成高强度高韧性的海藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶。

4.根据权利要求1所述的一种基于海藻酸钠-丙烯酰胺的水凝胶的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

第一步：于35℃水浴条件下将海藻酸钠粉末在去离子水中溶解,再依次加入丙烯酰胺单体、甲叉双丙烯酰胺、过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，搅拌均匀，去离子水占混合后总溶液质量的86%；海藻酸钠粉末与丙烯酰胺单体的质量比为1:8，甲叉双丙烯酰胺与丙烯酰胺单体的质量比为0.06%,过硫酸铵与丙烯酰胺单体的质量比为0.1%，N,N,N’,N’-四甲基乙二胺与丙烯酰胺单体的质量比为0.25%；将配好的混合物在室温下静置3h后，倒入玻璃模具中，置于50℃的环境下加热3h，在此过程中丙烯酰胺单体被交联成水凝胶，海藻酸钠未发生交联，而是贯穿于聚丙烯酰胺水凝胶网络结构中；

第二步：将第一步制备好的水凝胶完全浸泡于浓度为0.3mol/L的三价铁离子的水溶液中3h，在此期间，阳离子扩散进入水凝胶网络结构中，诱导海藻酸钠交联，生成高强度高韧性的海藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶。