[发明专利]一种二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法及其专用模具

权利要求书

1.一种二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，第一次成型：

1.1将纤维素和氢氧化钠/尿素溶液预冷至-12.5℃，然后800-1300rpm剧烈搅拌4-10min，得到质量分数为1％-3％的纤维素溶液；

1.2向纤维素溶液中加入占纤维素干重20％-200％的化学交联剂，300-600rpm搅拌交联10-30min后，在1500-3000rpm条件下离心5-10min脱去气泡；

1.3将专用模具的注塑模具组装好，置于4℃冰箱中预冷30min以上；所述注塑模主要由上模和下模组合固定而成，上模和下模的接触面为紧密结合的镶嵌结构，下模设有模腔，上模设有注料孔和排气孔；

1.4用注射器将纤维素溶液沿注料孔缓慢注入注塑模具中，并于4℃冰箱中静置反应6-24h，得到化学交联的纤维素生胶；

步骤2，第二次成型：

2.1将专用模具的反应架组装好；所述反应架主要由支架，固定于支架的定杆，安装于支架且能沿定杆的垂直方向滑动的滑杆，和安装于定杆、滑杆上的夹子构成；

2.2取出生胶，将其两端分别固定在定杆、滑杆的夹子上，调整滑杆的位置使生胶沿长轴轻度拉伸，旋紧螺母，然后浸入足量质量分数为50-100％的二甲基亚砜溶液中，置于摇床上反应6h以上；

2.3取下纤维素凝胶，流水冲洗48-96h，使其充分溶胀，得到高强度纤维素水凝胶。

2.根据权利要求1所述的二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法，其特征在于：

所述注塑模的下膜设置有多个独立的哑铃型模腔，每个模腔的上膜对应处均设有注料孔和排气孔。

3.根据权利要求2所述的二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法，其特征在于：

所述模腔分为模体和模柄，模柄位于模体的两端，模体长50-150mm，宽10-30mm，模柄为半圆形，直径20-50mm，模体和模腔高1-5mm。

4.根据权利要求2所述的二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法，其特征在于：

所述注料孔直径3-4mm，排气孔直径1-2mm。

5.根据权利要求1所述的二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法，其特征在于：

所述支架具有一对垂直于定杆两端设置的固定板，固定板上具有滑槽，滑杆两端穿过滑槽架在两固定板之间，滑杆整体可沿滑槽滑动，滑杆的位于支架外侧或内侧的部分安装有旋紧螺母，用于将滑杆紧固于支架。

6.根据权利要求1所述的二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法，其特征在于：

所述夹子的主体结构为长尾夹，长尾夹的非夹持端的端面设有可卡在定杆、滑杆上固定环。

7.根据权利要求1所述的二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法，其特征在于，所述化学交联剂为环氧氯丙烷、戊二醛和乙二醇二缩水甘油醚中的一种或多种。

8.一种高强度纤维素水凝胶，其特征在于：根据权利要求1-7中任一项所述方法制备得到。

9.权利要求8所述的一种高强度纤维素水凝胶在生物医用仿生材料领域具有应用潜力。