[发明专利]一种海藻酸钠琼脂双网络高强天然水凝胶材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种海藻酸钠琼脂双网络高强天然水 凝胶材料的制备方法。

背景技术

水凝胶作为一种由亲水高分子的三维交联网络组成含水量高达50～90％的软材 料，与生物软组织具有相似的性能，在生物软组织替代材料领域有广泛的应用前景。 特别是双网络水凝胶这种具有高强度、高含水量以及低摩擦性能的软材料，是优良 的软骨组织替代材料。近年来在具有高强度的双网络水凝胶制备方面不断取得令人 瞩目的进展：PEGMA/PAA双网络水凝胶(SinaNaficy,JoselitoM.Razal,PhilipG. Whitten,GordonG.Wallace,GeoffreyM.Spinks.PolymerPhysics,2012,50,423-430)、 SA/PAAm双网络水凝胶(XuefengLi,ChuWu,ChengJiang,QianwenChen,DanZhou. InternationalJournalofPolymerAnalysisandCharacterization,2013,18(7):504-509)、 PAMPS/PDMAAm双网络水凝胶(KatsuhisaYoshikawa,NobutoKitamura,Takayuki Kurokawa,JianPingGong,YutakaNoharaandKazunoriYasuda.BMCMusculoskeletal Disorders,2013,14(15))、AGAR/PAAm双网络水凝胶(QiangChen,LinZhu,Chao Zhao,QiumingWang,andJieZheng.AdvanceMaterials,2013,25:4171-4176)、 PVA/PAAm双网络水凝胶(JiangyuLi,ZhigangSuo,JoostJ.Vlassak.Journalof MaterialsChemistryB.2014,2:6708-6713)、PDGI/PAAm双网络水凝胶(XufengLi, TakayukiKurokawa,RikuTakahashi,Md.AnamualHaque,YoufengYue,Tasuku Nakajima,andJianPingGong.Macromolecules,2015,48:2277-2282)等。这些双网络 水凝胶的制备过程中均采用化学单体及化学交联机理，需使用化学交联剂、引发剂， 通过化学反应制得的双网络水凝胶，这类人工合成水凝胶虽然具有较好力学性能， 但是产物经过充分纯化后生物相容性还达不到要求，作为软组织的替代材料还有一 定差距。Agar/Na-Alg-graft-PAAm水凝胶(RamavatarMeena,MaheshChhatbar, KamaleshPrasadandArupKSiddhanta.PolymerInternational,2008,57:329-336)、琼 脂/胶原复合水凝胶(朱琳，贺健康，刘亚雄，曲晓丽，占利，李涤尘，靳忠民.西安 交通大学学报，2013，47(10)：121-127)，这些水凝胶虽然主体采用天然材料使材料 在生物相容性方面有所优化，但交联手段单一，与典型的双网络水凝胶相比力学性 能较差，也满足不了软组织的替代材料的要求。因此研发一种具有优异力学性能和 生物相容性的高强全天然水凝胶已成为一项迫切和重要的工作。

上述双网络水凝胶均使用了化学单体及化学交联，化学交联被破坏后无法重建。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种高强度，制备方法操作简便，耗 时短，可重复性强，适用于大规模生产，材料具有良好的生物相容性的海藻酸钠琼 脂双网络高强天然水凝胶材料的制备方法。

本发明的目的的实现方式为，一种海藻酸钠琼脂双网络高强天然水凝胶材料的 制备方法，具体步骤如下：

1)海藻酸钠加入去离子水中，在65℃水浴中搅拌30分钟使之充分溶解，得到 海藻酸钠溶液；将琼脂加入去离子水中，在95℃水浴中搅拌30分钟，使之充分溶 解于去离子水，得到琼脂溶液；

所述海藻酸钠溶液的质量分数为2.85％，琼脂溶液的质量分数为5.21～14.53％；

2)将步骤1)的琼脂溶液加入到海藻酸钠溶液中，在65℃水浴中搅拌15分钟， 得到混合溶液；

所述混合溶液中琼脂的质量分数为3.82～10.93％，海藻酸钠与琼脂的质量比为 1.0:(5.0～15.5)；