[发明专利]一种可逆转变的载体凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种可逆转变的载体凝胶及其制备方法与应用，属于烟用香料技术领域。一种可逆转变的载体凝胶，包括聚合单体、纤维素大分子、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵，所述聚合单体为N‑异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺中的一种或两种，所述纤维素大分子包括羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素中的一种或多种。同时还提供一种载体凝胶的制备方法和应用。本发明中的载体凝胶应用到电子蒸汽产品中，使产品在逐口抽吸过程中，发烟剂、香料、烟碱等同时缓释，每一口能吸入足够量的发烟物质、雾化发烟剂和香料；将发烟物质、香料负载到可逆相变的凝胶中使得烟液更便于使用、储存和运输。

技术领域

本发明属于烟用香料技术领域，具体涉及一种可逆转变的载体凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

电子烟作为一种新型烟草制品，其核心组分是烟液，现有技术中，电子烟多采用低粘度可流动的液态烟液，在雾化器底座、油仓与底座连接处、吸嘴等部位易发生泄漏和污染，影响产品储运和消费者抽吸体验。固态的烟液虽然较液态烟液易于携带和储存，但是固态烟液存在加热不均匀、雾化效果差等难以克服的问题。

相比之下，凝胶因子具有独特的高分子侧链交缠结构，形成的凝胶网络既能有效缓解或阻止液态烟液流动，又能随温度变化而改变状态，从而有效解决液态烟液在不同阶段的泄漏问题，便于消费者随身携带和使用。并且凝胶材料具有良好的吸附性能和缓释性能，专利号CN109820243中采用凝胶作为缓释剂和稳定剂来控制香精香料在特定场合下的释放，采用原料是不同配比的丙二醇、聚乙二醇、硬脂酸、苹果酸、薄荷香精等，应用在滤棒中，制得热感缓释香味滤棒，延长留香时间。

中国烟草报2020Vol.27No5中凝胶态烟液的制备及在电子烟中的应用中选用明胶作为凝胶因子来制备凝胶液态烟液，使得在35～250℃范围内明胶具有较好的热稳定性，烟液中主要成分的雾化基本完全。与液体烟液相比，凝胶态烟液在烟弹中储存和抽吸时均表现出良好的防渗透效果。

但是现有技术中的凝胶态烟液是无法实现可逆转变，也不能可逆的储存，而且凝胶及载体香料或者发烟剂的释放速率不同，烟支抽吸过程中释放烟液等小分子的释放不稳定，抽吸过程中每一阶段中烟气的口感差距较大。

发明内容

有鉴于此，本发明一种可逆转变的载体凝胶及其制备方法与应用，使电子蒸汽产品在逐口抽吸过程中，发烟剂和香料同时缓释，每一口能吸入足够量的雾化发烟剂和香料；将发烟物质、香料负载到可逆相变的凝胶中使得发烟物质、香料更便于使用、储存和运输。

本发明为一种可逆转变的载体凝胶，包括聚合单体、纤维素大分子、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵，所述聚合单体为N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺中的一种或两种，所述纤维素大分子包括羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素中的一种或多种，用于制备所述凝胶的原料按重量份计包括；9份聚合单体、1～3份纤维素大分子、0.1份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、0.1份过硫酸铵。

作为优选的，所述聚合单体为N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺的混合物，其中N-异丙基丙烯酰胺的占比为25％-75％。

作为优选的，所述载体凝胶的孔隙尺寸为0.66-2.89μm，所述载体凝胶的玻璃化温度为140-210℃。

一种基于前文所述的可逆转变的载体凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚合单体、纤维素大分子、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵溶于去离子水中，冰水浴中超声混合均匀，得到预聚液；

(2)将预聚液倒入模具中进行聚合反应，所述聚合反应的温度为55-60℃，聚合的时间为6h，得到预聚体；

(3)将预聚体浸泡于去离子水中充分溶胀，除去未反应的小分子，得到羟丙基纤维素/聚丙烯酰胺载体凝胶。