[发明专利]快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法

权利要求书

1.快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：分别将适量无机纳米交联剂锂藻土和单体N-异丙基丙烯酰胺NIPAm分散于水中，搅拌得到均匀透明的分散液；

第二步：除去分散液中的氧气后，加入适量引发剂；

第三步：将第二步得到的反应液装入模具中并密封，随即在液氮中急冻10 ~ 40 s，然后将反应液体置于-8 ~ -28℃下进行聚合反应；

第四步：反应完毕的产物完全解冻后，从模具中取出，即得到具有快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶,所得水凝胶在35 ℃以上去溶胀5分钟以内失水30% ~ 90%，其拉伸断裂伸长率大于200%，断裂强度大于90kPa。

2.根据权利要求1所述的快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于将第四步制备的所述纳米复合水凝胶从模具中取出，放入到去离子水中溶胀，并通过定期更换去离子水以除去未反应物质及其它杂质。

3.所述的无机纳米交联剂锂藻土采用Rockwood公司生产的两种溶胶型产品：Laponite XLS型或Laponite RDS型。

4.根据权利要求1所述的快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于第一步中，NIPAm单体相对于整个反应液体的质量百分比浓度为3% ~ 15%。

5.根据权利要求1所述的快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于所述无机纳米交联剂锂藻土的添加量为NIPAm单体质量的50% ~ 150%。

6.根据权利要求1所述的快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于所述引发剂为氧化-还原引发体系。

7.根据权利要求1所述的快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于所述引发体系中氧化剂的用量为NIPAm单体质量0.05% ~ 2%，还原剂的用量为NIPAm单体质量0.1% ~ 2%。

8.根据权利要求6所述的快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于氧化剂包括过硫酸钾和过硫酸铵，还原剂包括四甲基乙二胺、四羟乙基乙二胺和亚硫酸钠。

9.根据权利要求1～8任一项所述的快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于第三步中的聚合反应温度在体系中溶剂的熔点以下。

10.根据权利要求1～8任一项所述的快速温度响应和高力学性能纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于第三步中，反应液体置于-8 ~ -28℃下反应24 ~ 72小时。