[发明专利]一种复合聚丙烯酰胺水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合聚丙烯酰胺水凝胶，包括以下重量份原料：丙烯酰胺100份、抗菌剂0.2‑1份、交联剂0.05‑1份、去离子水220‑290份、引发剂0.1‑0.5份、催化剂0.1‑0.5份；由以下步骤制成：将丙烯酰胺和去离子水加入圆底烧瓶中，搅拌溶解，然后向反应釜中加入交联剂，提高转速至300‑500r/min，将圆底烧瓶置于冰水浴中通氮气5min后，加入引发剂和催化剂、抗菌剂，搅拌5min后，吸到注射器中，密封于4℃环境中48h形成水凝胶，再将产物放入于蒸馏水中透析48h，每12h换水一次，得到复合聚丙烯酰胺水凝胶，具有较高的力学性能和抗菌性能，在医用领域具有很大的应用价值。

技术领域

本发明属于水凝胶制备技术领域，具体的，涉及一种复合聚丙烯酰胺水凝胶及其制备方法。

背景技术

水凝胶是一种具有三维网络结构的结构凝胶，亲水性和吸水性很强，在水中可以快速溶胀，并包保有大量的水，可以分为天然水凝胶和合成水凝胶，如壳聚糖水凝胶、海藻酸钠水凝胶、聚丙烯酸水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶等，可以通过化学交联或物理交联得到，水凝胶的高吸水高保水特性，使其在化妆品面膜、医疗药物载体、组织工程等方面具有重要的应用，但是无论是天然水凝胶，还是合成水凝胶，最大的缺点就是强度低，韧性差，无法满足实际使用的要求。

聚丙烯酰胺水凝胶具有良好的组织相容性和生物学上的惰性，早已在生物医用领域得到应有，有望用于制备创面敷料，中国专利申请CN109513039A公开了一种含有咪唑溴盐的抗菌水凝胶敷料，将抗菌成分咪唑溴盐、丙烯酰胺于引发剂均匀分散到含羟基亲水性聚合物单体溶液中形成载体体系，再经过加热及反复的冷冻-解冻过程，是咪唑溴盐通过化学键与基体大分子紧密结合。中国专利申请CN109550073A和CN109481727A公开了将氯氧化秘或二硫化钨分散于海藻酸钠溶液中，再将其与丙烯酰胺、交联剂、引发剂混合成胶，制得抗菌水凝胶敷料，其需在特定的光照下才具有抗菌效果。上述专利公开选用有机合成药物或无机金属化合物作为抗菌剂，虽抗菌效果好，但具有一定的安全隐患，而且使水凝胶有良好的负载性能、力学性能等，需选用多种材料结合成一个复合凝胶载体，制作成本高，过程复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合聚丙烯酰胺水凝胶及其制备方法。

本发明需要解决的技术问题为：

现有技术中，水凝胶材料强度低，韧性差，具有安全隐患。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种复合聚丙烯酰胺水凝胶，包括以下重量份原料：丙烯酰胺100份、抗菌剂0.2-1份、交联剂0.05-1份、去离子水220-290份、引发剂0.1-0.5份、催化剂0.1-0.5份；

该复合聚丙烯酰胺水凝胶由以下步骤制成：

将丙烯酰胺和去离子水加入圆底烧瓶中，转速60r/min条件下搅拌溶解，然后向反应釜中加入交联剂，提高转速至300-500r/min，将圆底烧瓶置于冰水浴中通氮气5min后，加入引发剂和催化剂、抗菌剂，搅拌5min后，吸到注射器中，密封于4℃环境中48h形成水凝胶，再将产物放入于蒸馏水中透析48h，每12h换水一次，得到复合聚丙烯酰胺水凝胶。

进一步地，所述抗菌剂由以下步骤制成：

步骤A1、将十二烷基二甲基叔胺和异丙醇加入烧杯中，室温条件下，转速60-100r/min搅拌反应10min后，升温至30-50℃，向烧杯中加入环氧氯丙烷，控制反应温度70-90℃，转速120r/min条件下搅拌反应7-9h，反应结束后，在0.09MPa、85℃下减压旋蒸去除异丙醇，冷却至室温后，用丙酮溶解后放入5℃冰箱中3-5h后取出，抽滤，滤饼于30-40℃条件下干燥12h，得到中间体1；

反应过程如下：