[发明专利]不融化的自愈合凝胶冰杯

说明书

本发明公开了一种不融化的自愈合凝胶冰杯，采用自愈合水凝胶材料，经模具成型制得，自愈合水凝胶材料为由聚乙烯醇(PVA)、或聚丙烯酰胺(PAAm)‑聚乙烯醇(PVA)双网络凝胶材料所制得的自愈合水凝胶材料中的一种。该凝胶冰杯不融化，使冰杯从一次性产品变成了可重复利用产品；具有超韧性，不易摔碎，延长了使用寿命；具备裂痕自修复的功能，节约了原材料。

技术领域

本发明涉及一种冰杯，特别是涉及一种不融化的自愈合凝胶冰杯。

背景技术

随着人们生活质量提高，对餐饮用品的需求也日渐多样化，对于冰制餐具，既要求有冰雪的视感触感，又要求有良好的使用体验。目前市场上冰杯主要有两种：第一种是将纯净水注入模具后，冷冻，脱模而成的。第二种杯身由两层塑料、金属或陶瓷组成，夹层中存放液体，放入冰箱冷冻后，夹层液体凝固，用于冷却杯中内容物。其中第一种冰杯由真冰制成，在室温下容易融化失型，而且真冰的脆性很高，韧性较差，导致该冰杯容易摔碎；同时由于真冰摔碎后无法修复，且冰杯融化后会失去作为容器的功能，所以使用寿命极短，无法实现重复利用。第二种冰杯由于杯身材料所限，透光度不可调，亦无法进行自愈合。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种不融化的自愈合凝胶冰杯。

一种不融化的自愈合凝胶冰杯，其特征在于，所述冰杯采用自愈合水凝胶材料，经模具成型制得。

进一步的，所述自愈合水凝胶材料为由聚乙烯醇(PVA)或聚丙烯酰胺(PAAm)-聚乙烯醇(PVA)双网络凝胶材料所制得的自愈合水凝胶材料。

进一步的，所述自愈合水凝胶材料为聚乙烯醇(PVA)物理交联水凝胶，所述自愈合凝胶冰杯制备工艺包括如下步骤：

将1～10gPVA粉末溶于去离子水中，配置成质量分数为1％～10％的PVA水溶液,将PVA水溶液注入模具，于-20～-10℃冷冻12～16h，室温放置12～16h的条件下，冻融循环3次得到PVA物理交联水凝胶冰杯，在冰箱中冷冻12h后脱模使用。

进一步的，所述自愈合水凝胶材料为聚丙烯酰胺(PAAm)-聚乙烯醇(PVA)双网络水凝胶，所述第一网络为含有动态二硫键的聚丙烯酰胺(PAAm)网络，第二网络为氢键交联的聚乙烯醇(PVA)网络，所述自愈合凝胶冰杯制备工艺包括如下步骤：

S1自愈合凝胶前驱体溶液制备：

1)将1-10g PVA溶于100ml去离子水中，配置成质量分数为1％～10％的PVA水溶液，将PVA水溶液加热至98℃搅拌1～6h，直至完全溶解，最终呈均一、透明溶液，；

2)放凉后加入8～40g丙烯酰胺(AAm)单体，保证其最终质量分数为8％～40％，0.2mol/L的自由基热引发剂过硫酸铵(APS)水溶液0.5～2ml，含有动态双硫键的N,N'-双(丙稀酰)胱胺交联剂水溶液(质量分数为0.1～0.4％)5～10ml和催化剂四甲基乙二胺(TEMED)5～20μl；

S2将所述自愈合凝胶前驱体溶液倒入冰杯模具中，放入温度为30～65℃的真空烘箱，固化3～12h，脱模得到含有动态二硫键的聚丙烯酰胺(PAAm)为第一网络凝胶材料；

S3将所述含有动态二硫键的聚丙烯酰胺(PAAm)置于冰箱中，于-10～-20℃冷冻6～12h，室温解冻6～12h的条件下，冻融循环2～4次，得到氢键交联的聚乙烯醇(PVA)为第二网络凝胶材料；

S4将所述氢键交联的聚乙烯醇(PVA)浸泡在去离子水中，每6h更换一次去离子水，重复3～5次，除去未反应完的单体丙烯酰胺(AAm)、交联剂和自由基热引发剂；

S5将步骤S4得到的凝胶材料在-10～-20℃下冷冻24h，即得自愈合凝胶冰杯。

进一步的，所述自愈合凝胶冰杯中加入食用色素或食用荧光粉。