[发明专利]一种自愈性发光有机水凝胶纤维的制备方法

权利要求书

1.一种自愈性发光有机水凝胶纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1）羟乙基羧甲基纤维素的制备：将羟乙基纤维素和四硼酸钠混合后，浸泡于异丙醇溶液中；加入与羟乙基纤维素等摩尔量的一氯乙酸，加入35-45wt% 的NaOH溶液，反应0.5-1.5h，熟化1-2h，固体物用冰醋酸中和至pH=6.5-7.5时，用水将产物溶解，再用甲醇重结晶，并用甲醇洗涤，抽滤，真空干燥制得羟乙基羧甲基纤维素；

步骤2）：取步骤1）制得的羟乙基羧甲基纤维素，加入去离子水搅拌溶解，获得羟乙基羧甲基纤维素溶液，待用；

步骤3）碳纳米点的制备：称取肝素钠置于容器中，加入去离子水，超声震荡至完全溶解，将所得混合溶液倒入水热反应釜中加热反应；反应后将混合液冷却至室温，然后离心处理，取上清液，用0.22μm微孔过滤膜重复过滤数次；将过滤所得液体装入透析膜内进行透析；将透析所得液体真空干燥，得到固体的碳纳米点；

步骤4）碳载银纳米粒子的制备：取0.008-0.012 g步骤1）所得碳纳米点置于容器中，加入8-12mL去离子水，水浴超声使碳纳米点均匀分散，然后加入硝酸银溶液；将所得混合溶液置于紫外光下照射，当混合溶液从黄色变成深棕色时，获得碳载银纳米粒子溶液；

步骤5）湿法纺丝：将单体甲基丙烯酸和光引发剂1173，碳载银纳米粒子溶液加入步骤2）制得的羟乙基羧甲基纤维素溶液中混合均匀，缓慢搅拌以除去混合溶液中的气泡，即得到纺丝液；将纺丝液转移至注射器中，采用湿法纺丝工艺，在紫外光的凝固浴中引发纤维的光聚合，将纤维在Fe³⁺凝固浴中浸泡2-4h，使Fe³⁺和羧基配位发生铁离子双交联，最后浸泡在去离子水中平衡40-50 h，除掉未反应的单体和双网络中多余的铁离子，得到水凝胶纤维；

步骤6）溶剂替换：将步骤5）得到的水凝胶纤维浸泡在甘油和FeCl₃溶液按质量比0.8-1.2:1组成的混合溶剂中15-25 h，得到有机水凝胶纤维；

步骤7）：将聚乙烯醇加入去离子水中，水浴加热至70-80℃并搅拌溶解，然后静置至聚乙烯醇完全溶解后，得到聚乙烯醇溶液；将步骤6）得到的有机水凝胶纤维浸泡在聚乙烯醇溶液中，0.5-1.5h后取出，并于硼酸溶液中浸没25-35 s，取出自然风干，即得到自愈性发光有机水凝胶纤维。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中，四硼酸钠的加入量为羟乙基羧甲基纤维素的0.4-0.6wt%，NaOH与一氯乙酸的摩尔比为1.4-2.0 : 1，反应温度为45-55℃。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3）中，所述混合溶液中肝素钠水溶液的浓度为0.02-0.03 g/mL，反应温度为130-150 ℃，反应时间为10-15h。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3）中，离心转速为8000-12000 r/min，离心时间为5-15min；所述透析膜的规格为1000 Da，透析时间为40-50 h；真空干燥温度为35-45℃，真空干燥时间为40-50 h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4）中，超声时间为20-40分钟，硝酸银溶液的浓度为0.008-0.012 mol/L，紫外光波长为360-370 nm，光照时间为70-90分钟。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤5）中，单体甲基丙烯酸的添加量为羟乙基羧甲基纤维素溶液的3-7wt%，光引发剂1173的添加量为羟乙基羧甲基纤维素溶液的0.08-0.12wt%；紫外光波长为360-370 nm，凝固浴为0.04-0.08mol/L的FeCl₃溶液。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤6）中，FeCl₃溶液的浓度为0.02-0/04mol/L。