[发明专利]一种用于海水中的高强度双网络粘合凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种用于海水中的高强度双网络粘合凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：将催化剂溶解于去离子水中，用盐酸调节溶液pH≥9.0；

步骤二：将海藻酸钠溶解于步骤一所述溶液中，充分搅拌均匀，配制成海藻酸钠-催化剂水溶液；

步骤三：将盐酸多巴胺单体溶解于步骤二所述水溶液中，充分搅拌均匀，形成聚多巴胺-海藻酸钠-催化剂水溶液；

步骤四：将丙烯酰胺和N′, N-亚甲基双丙烯酰胺依次分别加入步骤三所述水溶液中，充分搅拌均匀，形成高强度水下粘合凝胶的前体溶液；

步骤五：将过硫酸铵溶解于步骤一所述溶液中，配制成引发剂溶液；

步骤六：将步骤五所述引发剂溶液滴加入步骤四所述凝胶的前体溶液中，充分搅拌均匀后注入模具内，静置反应直至成凝胶材料；

步骤七：取出步骤六中所述反应后的凝胶材料，用去离子水清洗表面未反应的单体，或者将反应后的凝胶材料完全浸泡于人工海水中，经以上处理程序后，即得用于海水中的高强度双网络粘合凝胶；

其中：

所述的步骤一中溶解的催化剂包括三乙醇胺、N,N,N′,N′-四甲基乙二胺、四甲基丙二胺；

所述的步骤四中丙烯酰胺的浓度为10~25 wt. %，N′, N-亚甲基双丙烯酰胺与丙烯酰胺的质量比例为1：250~1：83.33，搅拌速度为400~700 r/min，搅拌时间为2~10 min，溶液温度为20~40 ℃。

2.根据权利要求1所述的用于海水中的高强度双网络粘合凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中催化剂溶液的浓度为0.3 mol/L，盐酸的浓度为1 mol/L，催化剂溶液的pH=9.0~10.0。

3.根据权利要求1所述的用于海水中的高强度双网络粘合凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中海藻酸钠的浓度为0.5~3.0 wt. %，搅拌速度为400~700 r/min，搅拌时间为1~2 h，溶液温度为20~40 ℃。

4.根据权利要求1所述的用于海水中的高强度双网络粘合凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中盐酸多巴胺单体为纯度≥98％的盐酸多巴胺单体粉末；盐酸多巴胺单体与丙烯酰胺的质量比例为1：500~1：100，搅拌速度为400~700 r/min，搅拌时间为20~40min，溶液温度为20~40 ℃。

5.根据权利要求1所述的用于海水中的高强度双网络粘合凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤五中过硫酸铵与丙烯酰胺的质量比例为1：20~1：6.67。

6.根据权利要求1所述的用于海水中的高强度双网络粘合凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤六中引发剂溶液与凝胶的前体溶液的体积比例为1：30~1：60。

7.根据权利要求1所述的用于海水中的高强度双网络粘合凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤六中凝胶静置反应时间为5~20 min，反应温度为20~40 ℃。

8.根据权利要求1所述的用于海水中的高强度双网络粘合凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤七中人工海水为氯化钠、氯化钾、六水氯化镁、七水硫酸镁、无水氯化钙和碳酸氢钠的混合溶液，其pH=8.0，凝胶材料的浸泡时间为72~96 h。