[发明专利]一种pH响应的自修复型PVA-金属络合水凝胶

权利要求书

1.一种pH响应的自修复型PVA-金属复合水凝胶，属于功能高分子材料领域，本发明选用亲水、无毒和生物相容性较佳的聚乙烯醇(PVA)为主链，生物基单体3，4-二羟基苯丙氨酸(多巴，DOPA)为功能单体，经酯化反应制备DOPA修饰的PVA聚合物(PVA-DOPA)，其中PVA与DOPA的摩尔比为12∶3～12∶12；进而利用DOPA中儿茶酚基与金属离子的络合作用，形成非共价键交联的自修复型水凝胶。

2.根据权利要求1所述的DOPA接枝的PVA聚合物，其特征是以水溶性高分子PVA为主链，以DOPA为功能侧基；DOPA在PVA上的接枝率为5～85％，所得接枝聚合物的结构为：

n＝255～1615，表示成PVA-DOPA。

3.根据权利要求1所述的自修复型水凝胶，其特征是采用非共价键交联的方式，利用DOPA中儿茶酚基与金属离子的配位络合方式制备PVA-金属离子水凝胶。

4.根据权利要求1所述的自修复型水凝胶，其特征在于凝胶的修复性、储能模量和凝胶的颜色均可通过调节pH(pH为3～12)来实现，凝胶的储能模量为0.3～30KPa，凝胶的颜色从浅绿变至深红。

5.根据权利要求1所述的自修复型PVA-金属复合水凝胶，其特征在于金属离子为Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺。

6.根据权利要求1所述的自修复型PVA-金属复合水凝胶，其特征是PVA具有较高的亲水性和极性、无毒性和生物相容性，聚合物链上的DOPA使得聚合物具有与金属离子络合的能力，通过非共价键与金属离子交联，并可以通过pH的变化，调节凝胶的交联和解交联；由于聚合物与金属离子间通过非共价键连接，使得凝胶具有自修复性，这种金属复合水凝胶可用于生物医药和组织工程等领域。