[发明专利]一种自驱动苯硼酸水凝胶驱动器及其制备方法

摘要

本发明公开一种自驱动苯硼酸水凝胶驱动器及其制备方法。苯硼酸水凝胶是由3‑丙烯酰胺基苯硼酸单体、丙烯酸类单体、2‑羟乙基甲基丙烯酸单体及化学交联剂N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺、无机交联剂人造水辉石通过自由基共聚得到；通过外力将水凝胶在碱性溶液中固定为临时形状得到水凝胶驱动器，该水凝胶驱动器可通过改变溶液的pH的方法使其在溶液中实现自发形状改变的驱动功能。本发明在水溶液中一步法合成苯硼酸水凝胶，无需先在有机溶剂中合成，克服了苯硼酸水凝胶合成过程中通常使用有机溶剂的缺点，同时消除了3‑丙烯酰胺基苯硼酸单体在水中溶解度低的弱点。此方法还在提高苯硼酸含量的同时避免了污染性和毒性有机溶剂的使用。

主权项

1.一种自驱动苯硼酸水凝胶驱动器及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：首先将人造水辉石分散在水中，然后加入丙烯酸类单体和化学交联剂N, N'‑亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀得到溶液1；再将3‑丙烯酰胺基苯硼酸单体溶解在2‑羟乙基甲基丙烯酸单体中，混合均匀得到溶液2；将溶液2加入到溶液1中混合均匀得到溶液3，然后在溶液3中通入惰性气体除去溶液中的氧气，再加入引发剂并混合均匀得到水凝胶反应液；将反应液加入到模具中并密封，引发聚合得到苯硼酸水凝胶；将制备的水凝胶在碱性溶液中使用外力改变凝胶的形状并固定1~10分钟，得到具有临时形状的水凝胶，即得到苯硼酸水凝胶驱动器；将驱动器放入酸性溶液中1~20分钟，临时形状可恢复为原始形状，将恢复为原始形状的水凝胶驱动器放入碱性溶液中1~20分钟，驱动器可在没有外力作用的情况下自发的变回之前的临时形状，再将水凝胶驱动器交替浸泡在酸性、碱性溶液中，该驱动器即可在临时形状与原始形状之间自发变化从而产生自驱动的效果。