[发明专利]一种三维网络结构的PVA水凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种三维网络结构的PVA水凝胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将PVA树脂按一定质量比溶于去离子水中混合均匀获得PVA水溶液，其中所述的PVA树脂的分子量选自57000‑120000；（2）将PVA水溶液涂布在平面板上成膜，之后在40‑60℃下水蒸发6‑24h，得到目的产物PVA水凝胶。本发明通过选用PVA的分子量和制膜温度，影响PVA在水溶液中的凝胶化过程，从而调控PVA水凝胶膜的交联密度，得到高强度高耐水性的PVA水凝胶膜。

技术领域

本发明属于PVA水凝胶的制备领域，具体涉及一种三维网络结构的PVA水凝胶的制备方法。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)是一种可生物降解且环保的聚合物材料，具有良好的水溶性和成膜性。同时基于PVA链中分子间和分子内氢键之间的氢键相互作用，PVA凝胶的具有良好的交联结构和机械强度。但是，如果PVA凝胶中的氢键若作用力是则对PVA凝胶的交联程度仅有很有限的作用，这导致PVA凝胶的耐水性和机械强度较差。目前主要通过化学和物理交联法提高氢键的作用力。

其中，化学交联法通过添加化学交联剂，例如硼酸，戊二醛(GA)等，在聚合物链之间形成共价键，但是所添加的化学交联剂会存在一定的毒性。物理交联法主要指反复冷冻-熔融和冷冻-部分脱水方法，该方法在形成氢键的过程中容易形内裂纹，最终会影响水凝胶膜的性质。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种三维网络结构的PVA水凝胶的制备方法。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种三维网络结构的PVA水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将PVA树脂按一定质量比溶于去离子水中混合均匀获得PVA水溶液，其中所述的PVA树脂的分子量选自57000-120000；

(2)将PVA水溶液涂布在平面板上成膜，之后在40-60℃下水蒸发6-24h，得到目的产物PVA水凝胶。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)制备所述PVA水溶液的混合过程是指在85-90℃、搅拌转速为500-1500r/min的条件下搅拌3h以上。

作为本发明的进一步改进，所述PVA水溶液中PVA的质量分数为15％。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)中所述PVA膜的制备为采用浇铸刀或涂布机在玻璃板表面涂布PVA水溶液。

作为本发明的进一步改进，所涂布的膜的厚度为50-150μm。

作为本发明的进一步改进，涂布时所述的PVA水溶液的温度控制在80-95℃。

优选的，步骤(1)中所述的PVA树脂的分子量选自60000-65000或80000-100000。

优选的，所述步骤(2)中所述水蒸发温度为40℃，所述水蒸发时间为12h。

本发明的有益效果：本发明通过选用不同分子量的PVA树脂和调节制膜温度，以影响 PVA在水溶液中的凝胶化过程，从而调控PVA水凝胶膜的交联密度，得到高强度高耐水性的PVA水凝胶膜。且本发明所采用的制备工艺简单高效，同PVA水凝胶膜纯度高，避免了化学试剂的添加，使得PVA优异的生物相容性和绿色环保性能得到充分发挥，以便更加广泛应用于生物医学，绿色农业等领域。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合以下实施例对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1