[发明专利]聚合物凝胶及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种制备聚合物凝胶的方法，包括以下步骤：

(a)在催化剂存在下，将环状二酐加入到包含含有羟基的聚合物的溶液中，以及

(b)使所述步骤(a)的所述溶液保持在适合于通过所述环状二酐交联亲水性聚合物的条件下；从而形成聚合物凝胶；

(c)用碳酸氢盐水溶液处理所述聚合物凝胶。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含有羟基的聚合物选自由多糖及其衍生物组成的组。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述含有羟基的聚合物选自由纤维素、半纤维素、乙酸纤维素(单乙酸纤维素、二乙酸纤维素或三乙酸纤维素或其混合物)、丙酸纤维素(单丙酸纤维素、二丙酸纤维素或三丙酸纤维素或其混合物)、羧甲基纤维素及它们的混合物组成的组。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述环状二酐选自由均苯四甲酸二酐(PMDA)、乙二胺四乙酸二酐(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸二酐(DTPA)、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(BPDA)、均苯四甲酸二酰亚胺(PyDi)、二苯甲酮-3,3',4,4'-四羧酸二酐及其混合物组成的组。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤(a)之前的以下步骤：

(a0)在催化剂存在下，将环状单酐加入到包含含有羟基的聚合物的溶液中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述环状单酐选自由脂肪族酸酐，诸如马来酸酐和琥珀酸酐，或芳香族酸酐，诸如邻苯二甲酸酐和1,2,4-苯三羧酸酐及其混合物组成的组。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述环状单酐为邻苯二甲酸酐。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括干燥所述步骤(c)的所述聚合物凝胶的步骤(d)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述步骤(a)的所述溶液中的所述聚合物的每个羟基与所述二酐的摩尔比为约0.1至2mol/mol。

10.根据权利要求2至9中的任一项所述的方法，其中，所述步骤(a0)的所述溶液中的所述聚合物的每个羟基与所述单酐的摩尔比为约0.1至1mol/mol。

11.一种通过权利要求1至10中的任一项所述的方法生产的聚合物凝胶。

12.根据权利要求11所述的聚合物水凝胶，其中，所述聚合物凝胶根据ASTM JIS K7223-茶叶袋法具有至少约10，优选至少约50，甚至更优选至少约100的溶胀比。

13.一种聚合物凝胶，包含聚合物基质，所述聚合物基质包含带有羟基悬挂基团的聚合物链，所述羟基悬挂基团的第一部分被二价烃基取代，所述二价烃基将所述聚合物链彼此交联，所述羟基悬挂基团的第二部分被单价烃基取代，所述二价烃基具有极性官能团COOH或其盐。

14.根据权利要求13所述的聚合物凝胶，其中，所述羟基悬挂基团的所述第二部分被单价烃基取代，所述单价烃基带有极性官能团COOH或其盐。

15.一种包含根据权利要求11或12或15或16中的任一项所述的聚合物凝胶的制品，其中所述制品选自由以下组成的组：农业中控制释放水、营养物质或植物化学物质的装置、用于环境修复的装置、用于个人和家庭卫生的吸收性产品、在与水或水溶液接触时适应地改变其尺寸的玩具和装置。