[发明专利]合成聚多巴胺颗粒掺杂的多重响应性自愈合水凝胶的星型聚合物、自愈合水凝胶及制备方法有效

专利信息
申请号: 201810390320.0 申请日: 2018-04-27
公开(公告)号: CN108912264B 公开(公告)日: 2020-06-16
发明(设计)人: 袁伟忠;王春堯;谢晓云;李舒玥;卫珺堃 申请(专利权)人: 同济大学
主分类号: C08F220/34 分类号: C08F220/34;C08F220/20;C08F8/00;C08G73/06;C08J3/075;C08L33/14;C08L79/04;C08L79/02
代理公司: 上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙) 31290 代理人: 叶凤
地址: 200092 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 合成 多巴胺 颗粒 掺杂 多重 响应 自愈 合水 凝胶 聚合物 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种用于合成聚多巴胺颗粒掺杂的多重响应性自愈合水凝胶的星型聚合物,其特征在于,该星型聚合物的结构式如下所示:

2.一种如权利要求1所述的星型聚合物的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

(1)将干燥的季戊四醇溶解在溶剂A中,并将三乙胺加入至干燥的单口烧瓶中,将2-溴异丁酰溴溶解于溶剂A中加入至恒压滴液漏斗中,逐滴滴入冰浴中的烧瓶内,滴加结束后撤掉冰浴装置,常温下剧烈搅拌反应24~48h,将反应产物与大量乙醚混合,用饱和碳酸氢钠溶液洗涤三次,得上层有机层,用无水硫酸镁干燥过夜除水,过滤得滤液并蒸干乙醚,将产物溶于适量石油醚中重结晶得到浅黄色固体产物S-Br并置于真空干燥箱中50℃干燥12~36h;

(2)将步骤(1)中所得最终产物、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、催化剂B以摩尔比为1:180~200:45~50:4~6溶于溶剂C中并加入至反应瓶中,体系冷冻-抽真空-充氩气-冷冻三个回合后,40~90℃磁力搅拌下反应3~7h,停止反应后透析2~5d并冷冻干燥至恒重,得到白色固体SPDMAEMA-HEMA;

(3)将步骤(2)中所得最终产物在氮气保护下溶于溶剂D并将反应体系温度升高至110℃,乙酰乙酸叔丁酯(t-butyl acetoacetate,t-BAA)逐滴滴入反应瓶中冷凝回流24~48h,停止反应后透析2~5d并冷冻干燥至恒重,得到黄色固体SPDMAEMA-AA。

3.根据权利要求2所述的星型聚合物的制备方法,其特征在于:溶剂A是四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷或三氯甲烷中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的星型聚合物的制备方法,其特征在于:催化剂B是氯化亚铜/联吡啶、溴化亚铜/联吡啶、氯化亚铜/五甲基二乙烯三胺、溴化亚铜/五甲基二乙烯三胺、氯化亚铜/六甲基三亚乙基四胺或溴化亚铜/六甲基三亚乙基四胺中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的星型聚合物的制备方法,其特征在于:溶剂C是四氢呋喃,甲苯,苯甲醚、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的星型聚合物的制备方法,其特征在于:溶剂D是甲苯,苯甲醚、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种。

7.一种由权利要求1所述的星型聚合物合成的聚多巴胺颗粒掺杂的多重响应性自愈合水凝胶。

8.一种如权利要求7所述的聚多巴胺颗粒掺杂的多重响应性自愈合水凝胶的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

将SPDMAEMA-AA配成0.10g/mL的水溶液,加入0.80wt%的聚多巴胺纳米颗粒PDA-NPs超声分散均匀,然后向其中缓慢滴加0.50g/mL的PEI水溶液并剧烈搅拌,3min内由溶胶转变至凝胶。

9.一种如权利要求8所述的聚多巴胺颗粒掺杂的多重响应性自愈合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述聚多巴胺纳米颗粒PDA-NPs通过在空气中发生氧化反应实现自聚。

10.一种如权利要求9所述的聚多巴胺颗粒掺杂的多重响应性自愈合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述聚多巴胺纳米颗粒PDA-NPs的制备过程如下:

将氨水:乙醇:去离子水以1:40:90的比例加入至烧杯中,将多巴胺盐酸盐粉末状固体(dopamine·HCl)溶解至20.00mL去离子水中室温避光反应30h,反应结束后将混合物离心,离心转速11000rad/min,离心时间10min,并用乙醇洗涤,将产物置于真空干燥箱中50℃干燥12~36h,得到黑色固体PDA-NPs。

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