[发明专利]一种具有信息保密与传递功能的高分子双网络水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种具有信息保密与传递功能的高分子双网络水凝胶的制备方法，其特征在于：所述高分子双网络水凝胶由聚乙烯醇，聚丙烯酸钠和聚烯丙胺盐酸盐合成，所述聚丙烯酸钠与聚烯丙胺盐酸的聚电解质溶液在聚乙烯醇水溶液中发生链缠结反应，

且聚丙烯酸钠与聚烯丙胺盐酸盐的聚电解质分子链发生链缠结而联结在一起，并与聚乙烯醇分子链进行缠绕；进行信息保密与传递时，通过将所需要传递的信息用记号书写在纸上或橡胶片上，然后在凝胶成型前包埋在内部，凝胶经过一次冻融成型后即可得到信息保密与传递的高分子双网络水凝胶；

具体步骤如下：

步骤1：在容器中加入聚乙烯醇水溶液，在95℃时搅拌混合溶液15 min；

步骤2：在上述步骤1中的聚乙烯醇溶液中加聚丙烯酸钠溶液，搅拌混合10 min；

步骤3：在上述步骤2中的混合溶液中加入聚烯丙胺盐酸盐，搅拌混合15 min；

步骤4：在橡胶片或纸上用记号笔写上需要保密与传递的信息；

步骤5：先注入四分之一的步骤3中的混合溶液至聚四氟乙烯模具中，将步骤4中写好信息的橡胶片或纸置入其中，再在上面继续注入混合溶液至整个橡胶片或纸都包埋在其中，得到高分子双网络水凝胶前体；

步骤6：将制得的高分子双网络水凝胶前体放入-20℃冰箱中冷冻1h，然后在室温下解冻14h即可得到基于聚乙烯醇，聚丙烯酸钠和聚烯丙胺盐酸盐的高分子信息保密与传递双网络水凝胶；

步骤7：将双网络水凝胶取出，并进行透明度测试及自愈合效率测试。

2.根据权利要求1所述的具有信息保密与传递功能的高分子双网络水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的聚乙烯醇水溶液的质量分数范围为10~30%，所述步骤3中的聚丙烯酸钠和聚烯丙胺盐酸盐聚电解质溶液的浓度范围分别为0.10~0.20 g/ml和0.15~0.21g/ml。

3.根据权利要求1所述的具有信息保密与传递功能的高分子双网络水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤1、步骤2及步骤3中，溶液搅拌时的温度为95 ℃。

4.根据权利要求1所述的具有信息保密与传递功能的高分子双网络水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤5中的冰箱中保存温度为-20 ℃，保存时间为1h。

5.根据权利要求1所述的具有信息保密与传递功能的高分子双网络水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤5中的经过冷冻后的水凝胶室温条件下为25 ℃，水凝胶下室温下陈化14 h。

6.根据权利要求1所述的具有信息保密与传递功能的高分子双网络水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤7中，透明度测试的具体步骤如下：

步骤7.1：将规格为直径9.8 mm，厚度2.5~3.4 mm的圆柱体高分子双网络水凝胶进行干燥，得到不同含水量的材料，将不同含水量的水凝胶分别拍照，并测量其紫外透光率；其中，紫外光的波长范围为400-800 nm，狭缝宽为5nm；

步骤7.2：对测量后的水凝胶进行比较，由光学图片和紫外光透光率比较透光情况，得到透光率的调控情况。

7.根据权利要求1所述的具有信息保密与传递功能的高分子双网络水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤7中，自愈合效率测试的具体步骤如下：

步骤7.3：将规格为长56 mm，宽度为4 mm,厚度3~6 mm的哑铃型高分子双网络水凝胶切开成为两部分，将两部分水凝胶断裂面接触放置，密封在容器中放置一定时间，使其愈合；其中，放置在恒温恒湿箱中（25 ℃，湿度=70%），愈合时间为6h；

步骤7.4：对愈合后的水凝胶进行机械性能拉伸测试，以此基于杨氏模量计算得到愈合效率；愈合效率计算方法如下：愈合效率=水凝胶愈合后拉伸的杨氏模量/水凝胶初始拉伸杨氏模量模量×100%。