[发明专利]一种RGO/HA/PVA形状记忆水凝胶的制备方法及其产品

说明书

本发明公开了一种RGO/HA/PVA形状记忆水凝胶的制备方法及其产品，属于水凝胶技术领域，本发明通过原位生长法将HA与RGO的复合粉掺入PVA基体中，成功制备得到结构均一的RGO/HA/PVA水凝胶，RGO/HA/PVA水凝胶结构均一，HA颗粒在PVA基体中均匀分散，有良好的热稳定性，与纯PVA相比，RGO/HA/PVA水凝胶的抗拉强度提高3倍，断裂伸长率增加约7倍，RGO/HA/PVA水凝胶在溶剂(水及PBS溶液)热诱导刺激条件下均有良好的形状记忆性能。

技术领域

本发明属于水凝胶技术领域，具体涉及一种RGO/HA/PVA形状记忆水凝胶的制备方法及其产品。

背景技术

聚乙烯醇是一种性能良好且具有良好生物相容性的材料，通过交联法制备得到的PVA水凝胶弹性模量大、韧性好、性质稳定，其网络结构中存在的结晶区作为固定相，无定形区作为可逆相，具备了形状记忆必需的两个基本要素，因此在形状记忆方面具有潜在的应用前景。纯PVA由于其自身力学强度及形状记忆性能较差，需要通过提高PVA网络结构的物理交联度或加入无机粒子增强，来实现提高PVA水凝胶的力学强度和形状记忆能力的目的。PVA及其复合材料作为一种新型的形状记忆聚合物，目前对其相关研究还处于起步阶段。无机粒子增强复合水凝胶已经有较为深入的研究，各种不同用途和不同性质的水凝胶相继被研发出来，取得了较多的研究成果。HA具有与人体自然骨等组织相似的化学组成和晶体结构，具有良好的生物活性和生物相容性。还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide，RGO)拥有优异的力学特性和非常高的长径比，还含有多种含氧官能团，经常被用作增强相提高基体力学强度，且经细胞毒性评估证明无毒副作用。但是现有技术中的水凝胶稳定性差，形状记忆性能不佳，回复率差，力学性能不稳定。

综上，在保证多条件刺激下均存在形状记忆效应的情况下，同时又具备良好的力学性能的水凝胶有待研究。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种RGO/HA/PVA形状记忆水凝胶的制备方法及其产品，本发明通过原位生长法将HA与RGO的复合粉掺入PVA基体中，成功制备得到结构均一的RGO/HA/PVA水凝胶，有良好的热稳定性，抗拉强度增强，提高断裂伸长率，具有良好的形状记忆性能，形变回复率高。

为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种RGO/HA/PVA形状记忆水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备质量体积分数为8％的PVA水溶液；

(2)在PVA水溶液中加入RGO/HA复合粉，搅拌均匀后超声0.5h，静置一夜除泡；

(3)滴加稀HNO₃至混合溶液中，调节溶液的pH值为3.5，并30℃左右静置24h；

(4)向步骤(3)制得的溶液中滴加戊二醒进行交联，充分揽拌均匀后在室温下静置，直至交联完全，形成凝胶；

(5)在步骤(4)制得的凝胶上方加入氨水进行矿化，重新结晶生长HA；

(6)待步骤(5)中的HA结晶完成后，用去离子水反复清洗凝胶至中性，制得RGO/HA/PVA形状记忆水凝胶。

进一步的，步骤(1)制备PVA水溶液包括以下步骤：将PVA分散到水中，待PVA被水完全浸润后，将烧杯置于60℃恒温磁力揽拌至PVA完全溶解。

进一步的，步骤(2)的RGO/HA复合粉的制备方法，包括以下步骤：

A：配制浓度为0.5mg/ml的GO溶液；