[发明专利]一种聚天冬氨酸半互穿纳米复合水凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚天冬氨酸半互穿纳米复合水凝胶的制备方法，步骤一、顺丁烯二酸酐加入蒸馏水，油浴中水解，添加氨水，搅拌反应，得到中间溶液；步骤二、蒙脱土分散于蒸馏水中，向该蒙脱土悬浮液中依次加入中间溶液、H₃PO₄溶液、KH550溶液，超声分散后烘干，得到中间产物，碾碎，加入蒸馏水后用NaOH溶液水解，再用HCl溶液中和，倒入氯化钠‑甲醇的饱和溶液中进行沉淀，过滤，烘干，研磨得到聚天冬氨酸‑蒙脱土复合材料；步骤三、配置羧甲基纤维素溶液，称取聚天冬氨酸‑蒙脱土复合材料分散在蒸馏水中，抽取羧甲基纤维素溶液加入其中，混合，冷冻干燥得到聚天冬氨酸半互穿纳米复合水凝胶。其优点是：制备工艺简单，制备成本低。

技术领域

本发明涉及复合水凝胶制备技术领域，具体地说是一种聚天冬氨酸半互穿纳米复合水凝胶的制备方法。

背景技术

水凝胶是一种通过范德华力、氢键、化学键或物理作用交联在一起的聚合物，它与水不溶，但其内有很大的空间，可以吸附大量的水，同时还能保持原状，最关键的是水凝胶材料具有良好的生物相容性，能在自然条件下降解，不会对环境造成污染，符合绿色化学的概念，因此水凝胶被广泛应用于污水处理、医学、农业保水等众多领域。目前，聚氨基酸水凝胶越来越受到人们的关注。由于这类氨基酸水凝胶在自然条件下容易降解以及与生物体相容，且由于高分子主链的亲水性和侧链基团的与水结合性，其吸水率较高，应用性能好。因此，兼具合成聚合物水凝胶和天然聚合物水凝胶特性的聚氨基酸水凝胶，其应用前景非常广泛。聚天冬氨酸复合水凝胶是最新研制出来的一类聚氨基酸水凝胶，它能够与生物体很好的相容且很容易降解，对人体伤害不大，也不会造成环境污染，因此被广泛地应用于医学、污水污水处理等方面。但这类复合水凝胶也存在以下两个问题：首先，应用领域比较窄，我们应考虑通过不同的合成方法来制备出新型的聚天冬氨酸复合水凝胶，使其更好地满足在许多应用方面的性能要求。其次，因制备这类聚天冬氨酸水凝胶的成本很大，目前对于工厂来说还不能够大规模的制备。所以我们要寻求不同的途径来降低成本。

互穿聚合物网络是由两种或两种以上聚合物通过网络互穿缠结而形成的一类独特的聚合物共混物或聚合物合金。互穿网络技术实际上就是利用两种高分子聚合物之间的反应，得到具有特殊性能的功能材料。互穿聚合物有两种类型：一种是半互穿，另外一种是全互穿。两者的区别在于两种聚合物是不是都成交联网状结构，一种成，另外一种不成仅是一条链的是半互穿。

互穿聚合物的合成方法可划分为两种，一种是先一个高分子化合物聚合，之后再另一个高分子化学物聚合，两种化合物都聚合后再交联；另一种是两种高分子化合物同时聚合，然后再交联在一起得到最终产物。

相比其他高分子化合物聚合的方法，互穿聚合物网络技术能使性能相差很大的高分子化合物聚合从而得到具有除力学性能外的其他特殊功能的高分子材料，同时这种两种聚合物成交联网状结构还能实现性能上的互补和功能上的协同。虽然已有研究人员研制出具有高吸水性，pH稳定性和耐盐性的复合水凝胶，但同时具有较佳机械性能的水凝胶材料还在不断探索中。

发明内容

本发明之目的是弥补上述之不足，向社会公开制备工艺简单，制备成本低，应用范围广的一种聚天冬氨酸半互穿纳米复合水凝胶的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种聚天冬氨酸半互穿纳米复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取顺丁烯二酸酐，量取蒸馏水加入到反应容器中，在75℃的油浴中搅拌水解，待溶液澄清后冷却到室温，然后向反应容器内添加质量分数为25%的氨水，加毕后控制温度在85℃，搅拌反应，得到中间溶液；