本发明专利技术公开了一种温敏性高分子水凝胶及其制备方法，所述的高分子水凝胶由Ｎ－异丙基丙烯酰胺／苯乙烯共聚物与明胶复合而成，其制备方法为：（１）将异丙基丙烯酰胺溶解于水溶剂或苯溶剂中，然后加入苯乙烯，在氮气气氛下加热；（２）将引发剂过硫酸钾用蒸馏水配成溶液，或将引发剂偶氮二异丁腈溶解于苯，缓慢滴加到步骤（１）中聚合反应；（３）反应完毕后进行纯化干燥，然后将共聚物与明胶在水中经过冷冻－熔融循环的过程复合，即得聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺－苯乙烯／明胶的温敏性高分子水凝胶；所制备的高分子水凝胶比均聚异丙基丙烯酰胺相转变温度有所提高，更加接近人体生理温度，可作为药物控制、柔性执行元件，人造肌肉、微机械等领域的材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于生物医药
技术介绍
高分子凝胶的溶胀行为与它的网络结构以及网络所包含的液体的性质以及温度、 压力有密切关系，它们之间的定量关系可用Flory-Huggins渗透压公式导出。根据Flory 的凝胶溶胀理论，液体与高分子链的亲和性越好，凝胶就越能溶胀，有的凝胶能在良溶剂中 溶胀几百甚至几千倍。这种智能型凝胶受外界环境的刺激(PH、离子强度、温度、电场、光) 时体积会发生溶胀或收缩。N-异丙基丙烯酰胺类高分子凝胶是一种典型的温度敏感性材料，它有一个低临界 溶解温度(LCST，32°C )，当环境温度在较低临界溶解温度以下时，凝胶大量吸水溶胀，为无 色透明态；当温度升高至该温度之上时，凝胶的聚合物网络发生快速收缩聚集，同时凝胶发 生剧烈的不连续相变，大量失水，从原来的无色透明态变为浑浊态；而当温度再次降低时， 凝胶能再次吸水溶胀，使得它成为在生物技术和医疗上最有希望的高分子材料。与均聚异 丙基丙烯酰胺的较低临界溶解温度相比，本专利技术的敏感性高分子水凝胶的低临界溶解温度 有所提高，更加接近人体生理温度，因此在药物控制释放等领域具有重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低临界溶解温度高于均聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶温 度敏感性水凝胶及其制备方法，使其更加接近人体生理温度，可以应用于药物控制、柔性执 行元件，人造肌肉、微机械、生化分析、化学分离、生物材料等领域。本专利技术提供的一种温敏性高分子水凝胶由单体异丙基丙烯酰胺与单体苯乙烯聚 合成的共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-苯乙烯与明胶进行复合而成，其中所述的共聚物结构 如下上述温敏性高分子水凝胶的制备包括如下步骤(1)将引发剂过硫酸钾用蒸馏水配成溶液，或将引发剂偶氮二异丁腈溶于苯配成 溶液，溶剂用量以引发剂完全溶解为准；所述引发剂过硫酸钾或偶氮二异丁腈用量为异丙 基丙烯酰胺和苯乙烯两种单体总摩尔量的0. 05% 1%。；3(2)将异丙基丙烯酰胺溶解于蒸馏水/苯的混和溶剂中，混合溶剂的体积比例为 60 90 10 40，然后加入苯乙烯，其中，N-异丙基丙烯酰胺苯乙烯的摩尔比为60 90 10 40，通氮气30分钟后，搅拌升温至50°C，滴加步骤(1)的溶液，约0. 5小时滴加 完毕，升温至60 V 75°C继续反应10 30小时；(3)反应完毕后，将产物用60°C去离子水清洗，然后冷却析出，依次通过乙醚沉 淀_丙酮溶解_乙醚沉淀处理，除去未反应单体、引发剂，最后在40°C的真空干燥箱中干燥， 得到聚N-异丙基丙烯酰胺_苯乙烯共聚物；(4)将共聚物与明胶加入在蒸馏水中，共聚物明胶的质量比为20 50 50 80，在-25°C 25°C之间经过3次反复的冷冻-熔融过程，最后经冷冻干燥即得到权利要求 1所述温敏性水凝胶；共聚物+明胶在蒸馏水的浓度为0. 05 0. 5克/毫升。上述聚N-异丙基丙烯酰胺_苯乙烯/明胶复合温敏性水凝胶低临界溶解温度在 32°C 34°C之间。本专利技术的有益效果是本专利技术提供的一种温敏性高分子水凝胶使其更加接近人体 生理温度，可以应用于药物控制、柔性执行元件，人造肌肉、微机械、生化分析、化学分离、生 物材料等领域。具体实施例方式下面以具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。实施例一将引发剂过硫酸钾用蒸馏水配成溶液，溶剂用量以引发剂完全溶解为准。引发剂 过硫酸钾为异丙基丙烯酰胺和苯乙烯两种单体总摩尔量的0. 1%。将N-异丙基丙烯酰胺溶 解于蒸馏水/苯混和溶剂中，混合溶剂比例90 10(体积)，然后加入苯乙烯，其中，N-异 丙基丙烯酰胺苯乙烯比为90 10 (摩尔比)，通氮气30分钟后，搅拌升温至50°C，滴加 前述引发剂的溶液，约0.5小时滴加完毕，升温至60°C继续反应30小时。反应完毕后，将产 物用60°C去离子水清洗，然后冷却析出，依次通过乙醚沉淀-丙酮溶解-乙醚沉淀处理，除 去未反应单体、引发剂，最后在40°C的真空干燥箱中干燥，得到聚N-异丙基丙烯酰胺-苯乙 烯共聚物。将共聚物与明胶加入在蒸馏水中，共聚物明胶比为50 50(质量比)，(共聚 物+明胶)在蒸馏水的浓度为0. 05 (克/毫升)。在-25°C 25°C之间经过3次反复的冷 冻_熔融过程，最后经冷冻干燥即得到上述温敏性水凝胶。上述聚N-异丙基丙烯酰胺_苯乙烯/明胶复合温敏性水凝胶低临界溶解温度在 32. 5°C实施例二将引发剂过硫酸钾用蒸馏水配成溶液，溶剂用量以引发剂完全溶解为准。引发剂 过硫酸钾为异丙基丙烯酰胺和苯乙烯两种单体总摩尔量的0. 1%。将N-异丙基丙烯酰胺溶 解于蒸馏水/苯混和溶剂中，混合溶剂比例60 40(体积)，然后加入苯乙烯，其中，N-异 丙基丙烯酰胺苯乙烯比为60 40 (摩尔比)，通氮气30分钟后，搅拌升温至50°C，滴加 前述引发剂的溶液，约0.5小时滴加完毕，升温至60°C继续反应20小时。反应完毕后，将产 物用60°C去离子水清洗，然后冷却析出，依次通过乙醚沉淀-丙酮溶解-乙醚沉淀处理，除 去未反应单体、引发剂，最后在40°C的真空干燥箱中干燥，得到聚N-异丙基丙烯酰胺-苯乙4烯共聚物。将共聚物与明胶加入在蒸馏水中，共聚物明胶比为30 70(质量比)，(共聚 物+明胶)在蒸馏水的浓度为0. 1 (克/毫升)。在-25°C 25°C之间经过3次反复的冷 冻_熔融过程，最后经冷冻干燥即得到上述温敏性水凝胶。上述聚N-异丙基丙烯酰胺_苯乙烯/明胶复合温敏性水凝胶低临界溶解温度在 33. 3°C实施例三将引发剂偶氮二异丁腈用苯配成溶液，使引发剂完全溶解。引发剂为异丙基丙烯 酰胺和苯乙烯两种单体总摩尔量的0. 05%。将N-异丙基丙烯酰胺溶解于蒸馏水/苯混和 溶剂中，混合溶剂比例80 20(体积)，然后加入苯乙烯，其中，N-异丙基丙烯酰胺苯乙 烯比为90 10 (摩尔比)，通氮气30分钟后，搅拌升温至50°C，滴加前述引发剂的溶液，约 0. 5小时滴加完毕，升温至60°C继续反应30小时。反应完毕后，将产物用60°C去离子水清 洗，然后冷却析出，依次通过乙醚沉淀-丙酮溶解-乙醚沉淀处理，除去未反应单体、引发 剂，最后在40°C的真空干燥箱中干燥，得到聚N-异丙基丙烯酰胺_苯乙烯共聚物。将共聚 物与明胶加入在蒸馏水中，共聚物明胶比为20 80(质量比)，(共聚物+明胶)在蒸馏 水的浓度为0. 05 (克/毫升)。在-25°C 25°C之间经过3次反复的冷冻-熔融过程，最后 经冷冻干燥即得到上述温敏性水凝胶。上述聚N-异丙基丙烯酰胺_苯乙烯/明胶复合温敏性水凝胶低临界溶解温度在 33. 8°C实施例四将引发剂偶氮二异丁腈用苯配成溶液，使引发剂完全溶解。引发剂为异丙基丙烯 酰胺和苯乙烯两种单体总摩尔量的1%。将N-异丙基丙烯酰胺溶解于蒸馏水/苯混和溶剂 中，混合溶剂比例80 20(体积)，然后加入苯乙烯，其中，N-异丙基丙烯酰胺苯乙烯比 为70 30 (摩尔比)，通氮气30分钟后，搅拌升温至50°C，滴加前述引发剂的溶液，约0.5 小时滴加完毕，升温至60°C继续反应10小时。反应完毕后，将产物用60°C去离子水清洗， 然后冷却析出，依次通过乙醚沉淀_丙酮溶解_乙醚沉淀处理，除去未反本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种温敏性高分子水凝胶，其特征在于：所述的水凝胶由单体异丙基丙烯酰胺与单体苯乙烯聚合成的共聚物聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺－苯乙烯与明胶进行复合而成，其中所述的共聚物结构如下： ＊＊＊。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：易国斌，王飞，黄云薇，陈旭东，封小梅，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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