以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠及其膠束聚合制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠及其膠束聚合制備方法。制備時，先合成丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體，并用表面活性劑配制膠束水溶液；然后將大分子單體加入到膠束水溶液中，使大分子單體進入到膠束中，再加入丙烯酰胺類單體和光引發(fā)劑，并用超聲使其完全溶解，得到水溶液體系；用光引發(fā)這一體系所含單體的均聚以及共聚合反應(yīng)，制得以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠。本發(fā)明高分子水凝膠的制備過程簡單易行，可大大縮短制備時間，并且不使用任何有機溶劑；所得的水凝膠的斷裂伸長率＞600％，透氧系數(shù)≥45×10?11cm3·cm/(cm2·s·mmHg)。
【專利說明】
以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠及其膠束聚合 制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子水凝膠，特別是涉及一種以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的 高分子水凝膠及其膠束聚合制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高分子水凝膠敷料能夠吸收大量滲液，促進創(chuàng)面自體清創(chuàng)，維持傷口表面適中的 濕度環(huán)境，加快傷口愈合。但是，傳統(tǒng)水凝膠的透氧性普遍比較差，長時間覆蓋傷口時可能 會使創(chuàng)面有悶熱感和燒灼感，增加患者的不舒性，不利于傷口愈合。
[0003] 有機硅材料是一種優(yōu)異的生物醫(yī)用材料，其分子鏈比較柔順性，且含有體積較大 的-Si(CH3)2〇-基團，具有優(yōu)異的氧氣透過性。因此，可利用有機硅材料來改善高分子水凝膠 的透氧性能。目前，將有機硅分子鏈引入到高分子水凝膠的主要方法是在有機硅分子鏈中 鍵接可反應(yīng)性基團（例如，環(huán)氧基、巰基、碳碳雙鍵等），再使其與親水單體通過聚合反應(yīng)形 成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。基于有機硅分子鏈中可反應(yīng)性基團的結(jié)構(gòu)與官能度，有機硅分子鏈能以 側(cè)鏈或者交聯(lián)點的方式引入到高分子水凝膠分子鏈中。然而，有機硅是一種非極性材料，在 水中的溶解性極差，因而目前所報道的關(guān)于含有機硅分子鏈的高分子水凝膠的制備過程基 本在有機溶劑中進行，再通過溶劑置換而得到含有機硅分子鏈的高分子水凝膠。這類制備 方法不得不使用有機溶劑，故操作較為復(fù)雜，制備過程不環(huán)保。在名稱為 "Hemocompatibility and cytocompatibility of styrenesulfonate-grafted PDMS-po1yurethane -HEMA hydroge1(Ch i en-Hong Lin,ffin-Chun Jao,Yi-Hsing Yeh,ffen-Ching Lin,Ming-Chien Yang,Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2009,70,132?)"的石開 究論文中，作者先設(shè)計和制備了末端帶有碳碳雙鍵的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體，再將 其與甲基丙烯酸羥乙酯共聚制得含有機硅分子鏈的高分子水凝膠。該體系雖然能有效將有 機硅分子鏈引入到高分子水凝膠中，但共聚體系以四氫呋喃為溶劑，在聚合完成后需用大 量的水置換四氫呋喃，制備所耗時間較長，會產(chǎn)生大量含有機物的廢水，且所得的高分子水 凝膠的斷裂伸長率最高只有100%左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于采用膠束聚合法制備一種不使用有機溶劑，具有良好透氧性能 和物理機械性能的以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠及其膠束聚合制備方法。
[0005] 本發(fā)明提出的一種以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠的制備方法，先 合成丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體，并用表面活性劑配制膠束水溶 液;然后，將大分子單體加入到膠束水溶液中并攪拌，使大分子單體進入到膠束中，再加入 丙烯酰胺類單體和光引發(fā)劑，并用超聲使其完全溶解，得到含丙烯酰胺類單體、丙烯酸酯類 單體封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的膠束和光引發(fā)劑的水溶液體系；用光引發(fā)這一 體系所含單體的均聚以及丙烯酰胺類單體與膠束中的大分子單體間的自由基共聚合反應(yīng)， 制得含聚硅氧烷分子鏈的、以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠。本發(fā)明的膠束 聚合法制備以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠不使用有機溶劑，工藝簡單、易 行、可調(diào)控，原料易得，材料的組成與結(jié)構(gòu)的可根據(jù)性能要求進行調(diào)控，所制備的高分子水 凝膠能夠具有良好的透氧性能和物理機械性能。
[0006] 本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0007] 以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備方法，包括如下步 驟：
[0008] 1)丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的合成：將聚硅氧烷在 100~120°C下真空脫水2~3小時，放置降溫到60°C以下；然后，在攪拌下加入多異氰酸酯， 再升溫至70~90 °C，反應(yīng)3~5小時；逐滴加入丙烯酸類單體和催化劑，反應(yīng)10~24小時，制 得丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體，真空脫泡后密封冷藏待用;所述 的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫和二甲基環(huán)己胺中的一種或兩 種；
[0009] 2)以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠的制備:將表面活性劑和氯化鈉 加到去離子水中，攪拌直至獲得透明膠束水溶液，再加入丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷 基聚氨酯大分子單體，并攪拌均勻，得到含丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分 子單體膠束的水溶液;然后，將丙烯酰胺類單體和光引發(fā)劑加入到所制得的膠束水溶液中， 并用超聲使其完全溶解，得到含丙烯酰胺類單體、丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷基聚氨 酯大分子單體的膠束和光引發(fā)劑的水溶液體系；用光引發(fā)單體的均聚以及丙烯酰胺類單體 與膠束中的大分子單體間的自由基共聚合反應(yīng)，制得以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分 子水凝膠；
[0010] 所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2,4,6_ 三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、二苯甲酮、2-羥基-4-(2-羥乙氧基）-2_甲基苯丙酮和a-酮 戊二酸中的一種或多種;所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十八烷 基二甲基芐基氯化銨和十六烷基三甲基溴化銨中的一種或多種。
[0011] 為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，原料組分組成為： 多異氰酸酯 0.5~2.0份 聚硅氧烷 2.0…5.0份 丙烯酸酯類單體 0.3~2.0份 表面活性劑 3.0 ~ 5.0份
[0012] 丙烯酰胺類單體 8.0~10.0份 光引發(fā)劑 0.2~0.3份 氯化鈉 0.01~0.10份 去離子水 70~85份 催化劑 0.05 ~ 0.10份
[0013]優(yōu)選地，所述的多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、1，6_六亞甲基二異氰酸酯、甲 苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、甲基環(huán)己基二異氰 酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種。
[0014] 優(yōu)選地，所述的聚硅氧烷為羥基封端聚硅氧烷、氨基封端聚硅氧烷和端羥基聚醚 聚硅氧烷中的一種或多種。
[0015] 優(yōu)選地，所述的聚硅氧烷的分子量為1000~6000g/mol。
[0016]優(yōu)選地，所述的丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯和聚乙二醇 丙烯酸酯中的一種或多種。
[0017] 優(yōu)選地，所述的丙烯酰胺類單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、 N-異丙基甲基丙烯酰胺和二甲胺基丙基丙烯酰胺中的一種或多種。
[0018] 優(yōu)選地，步驟2)中，得到含丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體 膠束的水溶液的條件為25~40 °C溫度下攪拌30~60分鐘。
[0019] 優(yōu)選地，步驟2)中，光引發(fā)單體的均聚以及丙烯酰胺類單體與膠束中的大分子單 體的自由基共聚合反應(yīng)的持續(xù)時間為30~120分鐘。
[0020] -種以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑高分子水凝膠，由上述膠束聚合制備方法制 得，高分子水凝膠的拉伸強度彡90kPa，斷裂伸長率>600%，透氧系數(shù)彡45X10- ncm3 ? cm/ (cm2 ? s ? mmHg) 〇
[0021] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0022] 1)本發(fā)明涉及的含有機硅分子鏈的高分子水凝膠的膠束聚合法制備過程無需任 何有機溶劑，不需要處理大量的有機廢水，現(xiàn)有技術(shù)中未見有文獻報道利用膠束聚合法制 備含有機硅分子鏈的高分子水凝膠;所制備的高分子水凝膠具有良好透氧性能和物理機械 性能。
[0023] 2)所制備的高分子水凝膠是以膠束為交聯(lián)點，膠束中的聚硅氧烷基聚氨酯中的氨 基甲酸酯基能形成氫鍵，當(dāng)受力作用時，氫鍵的解離和締合能夠很好地分散應(yīng)力，從而有利 于提高水凝膠的物理機械性能。
[0024] 3)本發(fā)明所用的原料均是商品化的工業(yè)品，價廉易得，合成過程無需特殊的條件 和設(shè)備，合成工藝簡單、易行，且容易調(diào)控，制備成本較低。
【附圖說明】
[0025] 圖1為實施例1制得的丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的紅 外譜圖。
[0026] 圖2為實施例1制得的丙烯酸酯類單體封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的核 磁共振氫譜的譜圖。
[0027] 圖3為實施例1制得的高分子水凝膠的紅外譜圖。
[0028]圖4為實施例1制得的高分子水凝膠的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
【具體實施方式】
[0029]為更好地理解本發(fā)明，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的實 施方式不限于此。實施例中，水凝膠樣品按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 528-2009進行拉伸性能測試，按 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2918測得透氧系數(shù)。
[0030] 實施例1
[0031] 甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的合成：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計， 將2.0份羥基封端聚硅氧烷加入三角燒瓶中，加熱升溫至100°C，真空脫水3小時，放置降溫 到50°C ;然后，加入0.50份的異佛爾酮二異氰酸酯，加完后控制溫度在90°C下反應(yīng)2小時，逐 滴加入0.30份甲基丙烯酸羥乙酯和0.05份二月桂酸二丁基錫，反應(yīng)10小時，制得甲基丙烯 酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體，真空脫泡后密封冷藏待用。
[0032] 以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠的制備：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，將3.0份十 二烷基磺酸鈉和〇.〇1份氯化鈉加入到70份去離子水中，攪拌直至獲得透明的膠束水溶液， 再加入上述合成的甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體，在25°C下攪拌 60分鐘，得到含甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體膠束的水溶液;然 后，加入8.0份丙烯酰胺單體和0.20份光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮，用超聲使其完 全溶解，得到含丙烯酰胺單體、甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的 膠束和光引發(fā)劑的水溶液體系；用光引發(fā)這一體系中單體的均聚以及丙烯酰胺單體與膠束 中的大分子單體間的自由基共聚合反應(yīng)，反應(yīng)持續(xù)30分鐘，制得以聚硅氧烷基聚氨酯為交 聯(lián)劑的高分子水凝膠。
[0033] 圖1為本實施例制得的甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的 紅外譜圖。從圖中可以看出，在1720CHT1處出現(xiàn)氨基甲酸酯中的-C-0的伸縮振動吸收峰，且 在1538CHT 1處出現(xiàn)聚氨酯中的酰胺II的吸收峰，3340CHT1為氨基甲酸酯中的N-H伸縮振動 峰，1261CHT 1處出現(xiàn)Si-C的吸收峰，1096CHT1為Si-0-Si的伸縮振動吸收峰，801CHT1為Si原子 上甲基的彎曲振動峰，1637CHT 1為C = C的吸收峰。
[0034] 圖2為本實施例制得的甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的 核磁共振氫譜的譜圖。由圖可以看出，化學(xué)位移為5.51ppm和6.06ppm處是屬于甲基丙烯酸 羥乙酯上-C(CH 3)=CH2上碳碳雙鍵上兩個氫的特征峰，化學(xué)位移為1.88ppm處為甲基丙烯酸 羥乙酯上-C(CH 3)=CH2鏈段上甲基的質(zhì)子峰，化學(xué)位移3.3~3.6ppm為甲基丙烯酸羥乙酯和 聚硅氧烷上亞甲基的質(zhì)子峰，化學(xué)位移0.8~l.Oppm處出現(xiàn)異佛爾酮二異氰酸酯中甲基的 質(zhì)子峰，化學(xué)位移O.Oppm為聚硅氧烷上甲基的質(zhì)子峰。經(jīng)紅外和核磁分析表明確實合成所 設(shè)計的甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體。
[0035] 圖3為本實施例制得的高分子水凝膠的紅外譜圖。由圖可以看出，在1096CHT1為Si-〇-Si的伸縮振動吸收峰，SOlcnf 1為Si原子上甲基的彎曲振動峰，表明已經(jīng)成功合成了以聚 硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠。
[0036] 聚硅氧烷分子鏈具有柔軟的Si-0-Si鏈段，能賦予水凝膠較高的斷裂伸長率。將本 實施例制得的水凝膠樣品按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 528-2009進行拉伸性能測試，得到圖4的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。從圖中可以看出，水凝膠樣品的拉伸強度為90kPa，斷裂伸長率為700% (按照國 家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 528-2009進行拉伸測試，所得出來的數(shù)據(jù)有拉伸強度、斷裂伸長率、彈性模量 等），體現(xiàn)出良好的力學(xué)性能，克服了現(xiàn)有技術(shù)所得的高分子水凝膠的斷裂伸長率最高只有 100 %左右的缺陷。
[0037]為了比較，以丙烯酸十八烷基酯代替甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯 大分子單體，用相同的組成成分和方法制備以丙烯酸十八烷基酯為交聯(lián)劑的高分子水凝 膠。
[0038] 聚硅氧烷分子鏈含有體積較大的-Si (CH3)2〇-基團，能有效改善聚硅氧烷的透氣性 能。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2918測得實施例制得的以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠 的透氧系數(shù)為45 X l(Tncm3 ? cm/(cm2 ? s ? mmHg)，以丙稀酸十八烷基酯為交聯(lián)劑的高分子 水凝膠的透氧系數(shù)為20Xl(rncm3 ? cm/(cm2 ? s ? mmHg)?？梢?，以聚娃氧烷基聚氨酯為交聯(lián) 劑的高分子水凝膠具有明顯更好的透氧性能。另外，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 528-2009對所制得 的以丙烯酸十八烷基酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠進行拉伸測試，得到的拉伸強度為14kPa， 斷裂伸長率為3700%?？梢姡跃酃柩跬榛郯滨榻宦?lián)劑的高分子水凝膠具有更高的拉 伸強度。
[0039] 本實施例涉及的含有機硅分子鏈的高分子水凝膠的膠束聚合法制備過程無需任 何有機溶劑，不需要處理大量的有機廢水，克服了現(xiàn)有技術(shù)以四氫呋喃為溶劑，在聚合完成 后需用大量的水置換四氫呋喃，制備所耗時間較長，會產(chǎn)生大量含有機物的廢水的問題。
[0040] 實施例2
[0041] 甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的合成：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計， 將5份羥基封端聚硅氧烷加入三角燒瓶中，加熱升溫至120°C，真空脫水2小時，放置降溫到 50°C;然后，加入2份的異佛爾酮二異氰酸酯，加完后控制溫度在70°C下反應(yīng)5小時，逐滴加 入2份甲基丙烯酸羥乙酯和0.1份二月桂酸二丁基錫，反應(yīng)24小時，制得甲基丙烯酸羥乙酯 封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體，真空脫泡后密封冷藏待用。
[0042] 以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠的制備：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，將5.0份十 二烷基磺酸鈉和〇. 10份氯化鈉加入到70份去離子水中，攪拌直至獲得透明的膠束水溶液， 再加入上述合成的甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體，在40°C下攪拌 30分鐘，得到含甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體膠束的水溶液;然 后，加入8.0份丙烯酰胺單體和0.30份光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮，用超聲使其完 全溶解，得到含丙烯酰胺單體、甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體的 膠束和光引發(fā)劑的水溶液體系；用光引發(fā)這一體系中單體的均聚以及丙烯酰胺單體與膠束 中的大分子單體間的自由基共聚合反應(yīng)，反應(yīng)持續(xù)120分鐘，制得以聚硅氧烷基聚氨酯為交 聯(lián)劑的高分子水凝膠。
[0043] 經(jīng)測試，所制得的以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠樣品的拉伸強度 為lOOkPa，斷裂伸長率為650%，透氧系數(shù)為50X10- ncm3 ? cm/(cm2 ? s ?mmHg)。與實施例1 所制得的水凝膠相比可知，高分子水凝膠的透氧系數(shù)隨著聚硅氧烷基聚氨酯含量增加而增 加。可通過調(diào)控水凝膠中聚硅氧烷基聚氨酯含量，制備具有更高要求的透氧性能的高分子 水凝膠。
[0044] 實施例3
[0045] 以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠的制備：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，將5.0份十 二烷基磺酸鈉和〇. 10份氯化鈉加入到85份去離子水中，攪拌直至獲得透明的膠束水溶液， 再加入實施例2所合成的甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體，在40°C 下攪拌30分鐘，得到含甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體膠束的水溶 液;然后，加入10.0份丙烯酰胺單體和0.30份光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮，用超聲 使其完全溶解，得到含丙烯酰胺單體、甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子 單體的膠束和光引發(fā)劑的水溶液體系；用光引發(fā)這一體系中單體的均聚以及丙烯酰胺單體 與膠束中的大分子單體間的自由基共聚合反應(yīng)，反應(yīng)持續(xù)120分鐘，制得以聚硅氧烷基聚氨 酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠。
[0046] 經(jīng)測試，所制得的以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠樣的的拉伸強度 為95kPa，斷裂伸長率為680%，透氧系數(shù)為49X10- ncm3 ? cm/(cm2 ? s ? mmHg)。與實施例2所 制得水凝膠的透氧性能相比可知，當(dāng)甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單 體交聯(lián)劑的含量一樣，而增加丙烯酰胺單體的含量，高分子水凝膠的透氧系數(shù)相當(dāng)。該實施 例結(jié)果以及實施例1中所制得水凝膠的透氧性能，說明聚硅氧烷基聚氨酯對水凝膠的透氧 性能有較大的影響。
[0047] 實施例4
[0048] 以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠的制備：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，將5.0份十 八烷基二甲基芐基氯化銨和0.10份氯化鈉加入到70份去離子水中，攪拌直至獲得透明的膠 束水溶液，再加入實施例2合成的甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體， 在40°C下攪拌30分鐘，得到含甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨酯大分子單體膠束 的水溶液;然后，加入8.0份N-異丙基丙烯酰胺單體和0.30份光引發(fā)劑a-酮戊二酸，用超聲 使其完全溶解，得到含N-異丙基丙烯酰胺單體、甲基丙烯酸羥乙酯封端的聚硅氧烷基聚氨 酯大分子單體的膠束和光引發(fā)劑的水溶液體系；用光引發(fā)這一體系中單體的均聚以及N-異 丙基丙烯酰胺單體與膠束中的大分子單體間的自由基共聚反應(yīng)，反應(yīng)持續(xù)120分鐘，制得以 聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠。
[0049] 本實施例所制得的以聚硅氧烷基聚氨酯為交聯(lián)劑的高分子水凝膠樣品的力學(xué)性 能、透氧系數(shù)與實施例2所制得的水凝膠相當(dāng)。
【主權(quán)項】
1. W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備方法，其特征在于包括 如下步驟： 1) 丙締酸醋類單體封端的聚娃氧烷基聚氨醋大分子單體的合成:將聚硅氧烷在100~ 120°C下真空脫水2~3小時，放置降溫到60°CW下;然后，在攬拌下加入多異氯酸醋，再升溫 至70~90°C，反應(yīng)3~5小時;逐滴加入丙締酸類單體和催化劑，反應(yīng)10~24小時，制得丙締 酸醋類單體封端的聚娃氧烷基聚氨醋大分子單體，真空脫泡后密封冷藏待用;所述的催化 劑為二月桂酸二下基錫、辛酸亞錫、二醋酸二下基錫和二甲基環(huán)己胺中的一種或兩種； 2. W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑的高分子水凝膠的制備:將表面活性劑和氯化鋼加到 去離子水中，攬拌直至獲得透明膠束水溶液，再加入丙締酸醋類單體封端的聚娃氧烷基聚 氨醋大分子單體，并攬拌均勻，得到含丙締酸醋類單體封端的聚娃氧烷基聚氨醋大分子單 體膠束的水溶液;然后，將丙締酷胺類單體和光引發(fā)劑加入到所制得的膠束水溶液中，并用 超聲使其完全溶解，得到含丙締酷胺類單體、丙締酸醋類單體封端的聚娃氧烷基聚氨醋大 分子單體的膠束和光引發(fā)劑的水溶液體系；用光引發(fā)單體的均聚W及丙締酷胺類單體與膠 束中的大分子單體間的自由基共聚合反應(yīng)，制得W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑的高分子水 凝膠； 所述的光引發(fā)劑為2-徑基-2-甲基-1-苯基丙酬、1-徑基環(huán)己基苯基甲酬、2,4,6-Ξ甲 基苯甲酯基-二苯基氧化麟、二苯甲酬、2-徑基-4-(2-?乙氧基）-2-甲基苯丙酬和α-酬戊二 酸中的一種或多種;所述的表面活性劑為十二烷基苯橫酸鋼、十二烷基硫酸鋼、十八烷基二 甲基芐基氯化錠和十六烷基Ξ甲基漠化錠中的一種或多種。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備 方法，其特征在于，W質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，原料組分組成為： 多異氯酸醋 0.5~2.0份 聚硅氧烷 2.0 ~ 5.0份 丙締酸醋類單體 0.3 ~ 2.0份 表面活性劑 3.0~日.0份 兩攝醜胺類單體 8,0 ~ 10.0份 光引發(fā)劑 0.2、0.3份 氯化軸 0.01~0.10份 去離子水 70~站份 催化劑 0.05 ~0.].0份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備 方法，其特征在于，所述的多異氯酸醋為異佛爾酬二異氯酸醋、1,6-六亞甲基二異氯酸醋、 甲苯二異氯酸醋、二苯基甲燒-4，少-二異氯酸醋、苯二亞甲基二異氯酸醋、甲基環(huán)己基二異 氯酸醋、四甲基苯二亞甲基二異氯酸醋中的一種或多種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備 方法，其特征在于，所述的聚硅氧烷為徑基封端聚硅氧烷、氨基封端聚硅氧烷和端徑基聚酸 聚硅氧烷中的一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備 方法，其特征在于，所述的聚硅氧烷的分子量為1000~6000g/mol。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備 方法，其特征在于，所述的丙締酸醋類單體為甲基丙締酸徑乙醋、丙締酸徑乙醋和聚乙二醇 丙締酸醋中的一種或多種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備 方法，其特征在于，所述的丙締酷胺類單體為丙締酷胺、甲基丙締酷胺、N-異丙基丙締酷胺、 N-異丙基甲基丙締酷胺和二甲胺基丙基丙締酷胺中的一種或多種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備 方法，其特征在于，步驟2)中，得到含丙締酸醋類單體封端的聚娃氧烷基聚氨醋大分子單體 膠束的水溶液的條件為25~40°C溫度下攬拌30~60分鐘。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠的膠束聚合制備 方法，其特征在于，步驟2)中，光引發(fā)單體的均聚W及丙締酷胺類單體與膠束中的大分子單 體的自由基共聚合反應(yīng)的持續(xù)時間為30~120分鐘。10. -種W聚娃氧烷基聚氨醋為交聯(lián)劑高分子水凝膠，其特征在于，其由權(quán)利要求1-9 任一項所述膠束聚合制備方法制得，高分子水凝膠的拉伸強度>90kPa，斷裂伸長率> 600%，透氧系數(shù)>45Xl〇-iicm3 · cm/(；cm2 · S ?mniHg)。
【文檔編號】C08F283/00GK105968242SQ201610375891
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】林殷雷, 李光吉, 何德柳, 易鵬
【申請人】華南理工大學(xué)