[发明专利]自愈性水凝胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种自愈性水凝胶及其制备方法。该自愈性水凝胶的制备方法包括以下步骤：将瓜尔胶衍生物与水和酸混合，得到膏状物；及将膏状物与碱混合，使得碱中和酸，得到自愈性水凝胶。上述自愈性水凝胶的制备方法操作简便，制备过程简捷，能够快速获得大量的自愈性水凝胶，而且制备得到的自愈性水凝胶不含交联剂，安全性较高。

技术领域

本发明涉及一种自愈性水凝胶及其制备方法。

背景技术

水凝胶是一种含水量高的三维网状结构材料，在药物控释、组织工程和生物材料领域有着广泛的应用。大部分的水凝胶都是脆性的，在受到损伤后会逐渐丧失力学性能，最终失去功能，因此，水凝胶的脆性限制了水凝胶的应用。

近些年来，自愈性水凝胶的出现一定程度上解决了水凝胶的脆性问题。在受到损伤后，自愈水凝胶能够自我修复，获得与原来相当的性能，因而延长了水凝胶的使用寿命。

制备自愈性水凝胶的方法主要分为物理方法和化学方法。物理方法是通过物理作用力如静电作用、氢键、链的缠绕等而形成自愈性水凝胶。而采用化学方法大多数是通过自由基聚合法、高分子功能基团反应法、加成缩合、点击化学等反应使得化学键交联而形成三维网络的自愈性水凝胶。然而，目前大多数自愈性水凝胶的制备过程还相对比较繁琐，制备周期较长，安全性较低。

发明内容

基于此，有必要提供一种快捷的自愈性水凝胶的制备方法。

一种自愈性水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

将瓜尔胶衍生物与水和酸混合，得到膏状物；及

将所述膏状物与碱混合，使得所述碱中和所述酸，得到自愈性水凝胶。

上述自愈性水凝胶的制备方法通过将瓜尔胶衍生物与水和酸混合，使得的卷缩状的瓜尔胶衍生物在水中的溶解速度提高，加快瓜尔胶衍生物溶解形成膏状物，然后将膏状物与碱混合，使得反应体系的pH由酸性变为中性，从而使得膏状物中的瓜尔胶衍生物分子之间形成氢键而形成自愈性水凝胶。上述自愈性水凝胶的制备方法操作简便，能够快速获得大量的自愈性水凝胶。此外，上述自愈性水凝胶的制备方法无需添加具有潜在毒性的交联剂，制备得到的自愈性水凝胶安全性较高。

在其中一个实施例中，所述瓜尔胶衍生物的质量与所述水的体积之比为1g～6g：100mL。

在其中一个实施例中，所述瓜尔胶衍生物的质量与所述水的体积之比为2g～4g：100mL。

在其中一个实施例中，所述酸在所述膏状物中的浓度为0.0001mol/L～0.5mol/L。

在其中一个实施例中，所述瓜尔胶衍生物选自羟甲基瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、羧甲基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶、2-羟基-3-(三甲基亚丙基)瓜尔胶、羧甲基-2-羟基-3-(三甲基亚丙基)瓜尔胶、丙烯酰氧基瓜尔胶、甲基丙烯酰瓜尔胶、甲基化瓜尔胶、硫酸瓜尔胶及瓜尔胶酯中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述酸选自盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、碳酸、磷酸及硼酸中的至少一种；及/或所述酸选自含有羧基、磺酸基、硫羧酸基及磷酸基中至少一种的有机酸；及/或所述酸选自在水中电离呈现酸性的盐。

在其中一个实施例中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氨水、碳酸钠、碳酸钾、苯磺酸钠、苯磺酸钾、十二烷基苯磺酸钠及硼砂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述将瓜尔胶衍生物与水和酸混合，得到膏状物的步骤中，所述混合的方式为搅拌混合；及/或

所述将瓜尔胶衍生物与水和酸混合，得到膏状物的步骤中，所述混合的时间不少于5s。

在其中一个实施例中，所述将所述膏状物与碱混合，使得所述碱中和所述酸，得到自愈性水凝胶的步骤中，所述混合的方式为搅拌混合；及/或