[发明专利]一种高强度的荧光水凝胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度的荧光水凝胶，由以下质量份数物质构成：第一重网络的单体0.5—1.2%、第一重网络单体聚合的试剂0.8—1.5%、金属阳离子0.5—1.2%、第二重网络的单体45—60%、引发剂0.1~0.6%、交联剂10—25%、第三重网络的聚合物1—2.5%,余量为去离子水；其制备方法包括混料，初步反应及引发反应等三步。本发明一方面极大的提高了荧光水凝胶生产制备作业效率，同时原料成本低廉，无需经过复杂的改性处理，制备过程绿色安全，可发荧光水凝胶对人体无害、也不会对环境造成二次污染，另一方面所制备的荧光水凝胶结构强度大、韧性高，耐疲劳和自恢复好，拉伸强度可达到0.09‑0.512MPa、拉伸模量为100‑450KPa、拉伸形变达到400‑2800%，荧光强度达到10000‑120000，适用范围广泛。

技术领域

本发明涉及一种高强度的荧光水凝胶及其制备方法，属水凝胶材料技术领域。

背景技术

水凝胶是化学交联或物理交联形成的具有三维网络结构的高分子材料，在生命科学、食品科学、选择性吸附、药物控释、生物传感器以及组织工程等方面具有广阔的发展和应用前景。同时由于当前使用光信号的实时跟踪和监测水凝胶技术发展，荧光复合水凝胶逐步得到应用，并逐步在葡萄糖监测，胰岛素敏感监测，温度敏感监测，以及跟踪水凝胶在体外和体内降解等领域中得到了广泛的使用。

目前荧光水凝胶主要是通过复合的方法制备得到，即将荧光小分子复合到水凝胶基体中，从而获得具有荧光性质的水凝胶。例如《化学材料》（Incorporating FluorescentCdTe Nanocrystals into a Hydrogel via Hydrogen Bonding: Toward FluorescentMicrospheres with Temperature-Responsive Properties）将纳米晶复合到水凝胶中；如《化学通讯》（Amphibious fluorescent carbon dots: one-step green synthesis andapplication for light-emitting polymer nanocomposites）将量子点复合到水凝胶中；《化学欧洲杂志》（Fluorescent Composite Hydrogels of Metal–Organic Frameworksand Functionalized Graphene Oxide）利用MOFs制备石墨烯层状的荧光水凝胶。如《纳米技术》（Fabrication of fluorescent composite hydrogel using in situ synthesisof upconversion nanoparticles）利用原位聚合制备纳米粒子荧光水凝胶。尽管当前通过这种方式可以制备得到使用所需要的荧光水凝胶，但目前荧光水凝胶制备方法复杂，结构强度小，从而极大的限制了荧光水凝胶产品生产制备效率和质量，并限制了荧光水凝胶的适用范围，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的荧光水凝胶及与其相应的制备工艺，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种高强度的荧光水凝胶及其制备方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种高强度的荧光水凝胶，由以下质量份数物质构成：第一重网络的单体0.1—8%、第一重网络单体聚合的试剂0.4—5%、金属阳离子0.3—4%、第二重网络的单体20—50%、引发剂0.1~2%、交联剂0—0.07%、第三重网络的聚合物0—5%,余量为去离子水。

进一步的，所述的第一重网络的单体为鸟嘌呤核苷，5'-鸟苷酸单磷酸，鸟苷-5′-三磷酸钠盐，鸟苷-5′-单磷酸二钠盐，2'-O-甲基鸟苷，5’-二磷酸鸟苷二钠，2′,3′,5′-三乙酰鸟苷，5'-O-(4,4'-二甲氧基三苯基)-N2-异丁酰基-2'-脱氧鸟苷，DMT-dG(ib)亚磷酰胺，2',3'-异丙叉鸟苷，鸟苷-5'-三磷酸二钠盐中的一种或任意两种以上组合，且当为两种及两种以上组合时，各原料间混合比例为1：1。