[发明专利]一种NIPAM基智能复合水凝胶的制备方法

摘要

本发明公开了一种NIPAM基智能复合水凝胶的制备方法，以NIPAM作为聚合单体，BIS作为化学交联剂，过硫酸钾为引发剂，TEMED在20℃时作为催速剂，GO纳米片作为添加剂，ZrO₂作为增强剂，按照一定的比例进行聚合反应得到PNIPAM‑GO‑ZrO₂智能复合水凝胶。该智能复合水凝胶具有较好的拉伸性能，解决了以往水凝胶机械强度较差的问题。该水凝胶具有良好的温敏性能，其体积随着温度的升高不断变小，在30‑35℃时体积发生突变，最后趋于稳定，而且该水凝胶在808nm的激光(500mW)照射下，发生了明显的体积收缩，展示出了较好的近红外响应特性。

主权项

1.一种NIPAM基智能复合水凝胶的制备方法，其特征在于，其工艺过程和步骤如下：①氧化石墨的制备：首先由质量百分比为2％的鳞片石墨，3％的硝酸钾以及余下的浓硫酸98％组成混合溶液，按照浓硫酸、鳞片石墨及硝酸钾顺序依次加入，然后在上述溶液中加入8％的高锰酸钾，并在40℃的温度下保持搅拌3小时；再将去离子水加入溶液中至100ml，并加热至温度65‑80℃，以800‑1000rpm；转速持续20‑90min；将20ml过氧化氢加入到400ml去离子水中搅拌均匀，将上述制备的溶液缓慢倒入过氧化氢溶液中并搅拌均匀；用氢氧化钠调整PH值为5‑6，在8000rpm的离心机中离心30分钟，获得液体和固体分离相，再利用乙醇溶液离心8000rpm25分钟除去残余的杂质；②PNIPAM‑GO‑ZrO₂智能水凝胶的制备：取5mg/ml的GO加入到30ml的去离子水中，使用高速匀浆机将其制备成1‑5mg/ml的悬浮液，10000‑15000r/min，匀浆3‑6min；加入5‑10gZrO₂粒子：单斜相，纯度99.5％，粒度5μm，多次匀浆与超声处理；在冰浴中加入N‑异丙基丙烯酰胺(NIPAM)45mmol、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺(BIS)0.0045‑45mmol和过硫酸钾(KPS，K₂S₂O₈)0.081‑0.81g，进行匀浆处理；加入80‑160μl N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺TEMED，进行匀浆处理；将混合液转移到容器中在20℃下进行热引发聚合反应20‑28h，所得即为PNIPAM‑GO‑ZrO₂智能水凝胶。