[发明专利]一种具有pH响应性的气凝胶电纺纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有pH响应性的气凝胶电纺纤维膜，其特征在于，所述具有pH响应性的气凝胶电纺纤维膜包括由以下原料制成的三元共聚物：单体、溶剂、引发剂、终止剂；其中，所述引发剂的用量为所述单体总质量的1-3％；所述终止剂的用量为所述单体总质量的1-3‰；所述三元共聚物与所述溶剂的质量比为0.5-1:1-2；所述单体为苯乙烯、丙烯酸、聚乙二醇甲基丙烯酸酯；

所述苯乙烯、丙烯酸、聚乙二醇甲基丙烯酸酯分别占所述单体总重量的百分比为：苯乙烯20-85％、丙烯酸5-35％、聚乙二醇甲基丙烯酸酯5-45％；

所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述终止剂为对羟基苯酚；

所述引发剂为AIBN或BPO。

2.根据权利要求1所述的具有pH响应性的气凝胶电纺纤维膜，其特征在于，所述三元共聚物具有结构式(I)的结构：

3.一种如权利要求1-2任一所述具有pH响应性的气凝胶电纺纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、三元共聚物的制备：

1)将聚乙二醇甲基丙烯酸酯加入溶剂中，充分溶解，得到混合液A；

2)将混合液A置于密闭容器中，充入惰性气体，在惰性气体保护下加入苯乙烯、丙烯酸和引发剂，混合均匀，得到混合液B；

3)将混合液B放入温度为60-80℃的水浴振荡器中反应8-18h后加入终止剂，终止反应，然后蒸发溶剂，真空干燥至质量恒定的粗产物；

4)用去离子水与无水乙醇在常温下交替洗涤粗产物2-4次后，真空干燥至质量恒定，得到纯化的三元共聚物；

其中，所述苯乙烯、丙烯酸、聚乙二醇甲基丙烯酸酯分别占所述单体总重量的百分比为：苯乙烯20-85％、丙烯酸5-35％、聚乙二醇甲基丙烯酸酯5-45％；

所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述终止剂为对羟基苯酚；

所述引发剂为AIBN或BPO；

S2：制备气凝胶电纺纤维膜：将步骤S1制备的三元共聚物与溶剂混合均匀形成纺丝液，将纺丝液置于静电纺丝装置中，在室温条件下调节湿度、静电纺丝电压、喷丝口与接收屏距离、挤出速率及纺丝时间，得到气凝胶电纺纤维膜。

4.根据权利要求3的制备方法，其特征在于，步骤S2所述纺丝液的浓度为45-55％。

5.根据权利要求3的制备方法，其特征在于，步骤S2为：将纺丝液置于静电纺丝装置中，在室温条件下调节湿度为20-50％、静电纺丝电压为15-18kV、喷丝口与接收屏距离为15-18cm、挤出速率为0.3-0.5mL/h、纺丝时间为12-24h。

6.根据权利要求3的制备方法，其特征在于，所述气凝胶电纺纤维膜的孔隙率＞80％，密度为0.003-0.500g/cm³。