[发明专利]可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶，其特征在于：以N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)为两种单体，经引发两种单体上的碳碳双键，进行自由基聚合制备得到可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶，可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶的分子为碳碳主链，侧链为羧基基团、酰胺基团和，羧基之间、羧基与酰胺基团、酰胺基团之间和羧基、酰胺与之间的氢键形成氢键共轭结构，其中，N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)的质量比为(8-22)：1，固含量为20-30％。

2.根据权利要求1所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶，其特征在于：N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)的质量比为(9-20)：1，固含量为20-25％。

3.根据权利要求1所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶，其特征在于：引发剂的用量为N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)质量之和的1-5％。

4.根据权利要求3所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶，其特征在于：引发剂的用量为N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)质量之和的2-3％。

5.根据权利要求1所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶，其特征在于：溶剂采用去离子水，将N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)溶于去离子水中引发自由基聚合反应。

6.制备如权利要求1所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶的方法，其特征在于：以N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)为两种单体，经引发两种单体上的碳碳双键，进行自由基聚合制备得到可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶，可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶的分子为碳碳主链，侧链为羧基基团、酰胺基团和，羧基之间、羧基与酰胺基团、酰胺基团之间和羧基、酰胺与之间的氢键形成氢键共轭结构，其中，N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)的质量比为(8-22)：1，固含量为20-30％。

7.根据权利要求6所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于：N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)的质量比为(9-20)：1，固含量为20-25％，溶剂采用去离子水，将N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)溶于去离子水中引发自由基聚合反应。

8.根据权利要求6所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于：引发剂的用量为N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)质量之和的1-5％。

9.根据权利要求8所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于：引发剂的用量为N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)和1-乙烯基-1,2,4-三唑(VTA)质量之和的2-3％。

10.根据权利要求6所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于：引发剂为过硫酸铵(APS)、过硫酸钾(KPS)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Irgacure1173)或者Irgacure2959，采用热引发，反应时间为1—5小时；采用光引发，反应时间为20—60min。

11.根据权利要求1-5任一所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶在制备生物医学材料上的应用，其特征在于：可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶在去离子水和pH7.4的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中，发生自溶，即凝胶会慢慢溶解在去离子水和pH 7.4的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中。

12.根据权利要求11所述的可降解且机械性能可调的聚合物水凝胶在制备生物医学材料上的应用，其特征在于：在pH＝3的溶液或与氢离子同等浓度的钙离子溶液中，随着凝胶中N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)所占比例的增加，凝胶的断裂应力呈现增加的趋势，断裂应力的变化范围为0.5-1.4MPa，而断裂伸长率呈现出下降的趋势，断裂伸长率的变化范围为1100-1900％。