[发明专利]一种纳米复合水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种纳米复合水凝胶及其制备方法和应用，其中纳米复合水凝胶包括以纳米锂藻土、聚丙烯酸钠以及胍基化环糊精与金刚烷修饰的PEG，利用静电相互作用与主客体相互作用形成了水凝胶的交联网络，制得的水凝胶通过流变学测试以及可注射性试验证明凝胶具有较好的剪切变稀，自修复和可注射性，凝胶模量可以通过各组分比例进行适当调控。与现有技术相比，发明避免了传统的基于纳米锂藻土凝胶在制备方面大多利用化学交联形式成胶，本发明仅通过两种物理相互作用就实现了凝胶网络的形成，凝胶的形成机理方面属于首创，并且这种凝胶制备的过程环保无毒，易于操作。

技术领域

本发明涉及水凝胶制备领域，尤其是涉及一种纳米复合水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

水凝胶因良好的生物相容性以及与人体软组织相似而被广泛应用于诸多领域，是一类重要的生物医用材料，已被广泛应用于药物载体、细胞载体、辅料、面膜、化妆品基质以及人造眼角膜等。近年来，针对纳米锂藻土开发的纳米复合水凝胶得到了广泛的关注，纳米锂藻土以其较好的成胶性质，以及获得的凝胶具有的高透明性，高水含量，高延展性和弹性等方面的性质得到了广泛的应用。

专利CN200710027522.0公开了一种纳米水凝胶材料及其制备方法和用途，该纳米水凝胶材料是采用插层和可逆加成－断裂链转移自由基聚合相结合方法，将含有单体、引发剂、交联剂、链转移剂和蒙脱土都加入到有机溶剂体系中，在引发剂的存在下，采用可逆加成－断裂链转移自由基聚合的办法，获得纳米结构水凝胶材料。

专利CN 201410199308.3公开了一种树枝形有机蒙脱土增强水凝胶的制备方法，使用有机蒙脱土作为物理交联剂，在聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶中引入树枝形聚合物，利用原子转移自由基聚合物(ATRP)技术将两种聚合物复合在一起，制备得到树枝形有机蒙脱土增强水凝胶。

专利CN 201610821356.0公开了一种双物理交联自修复的水凝胶的制备方法。该发明将蒙脱土(MMT)、丙烯酰胺(AM)、疏水单体甲基丙烯酸十八院基酷(SMA)和十二院基苯磺酸钠(SOBS)位主要原料，共混后得到的前驱液经胶束原位聚合得到HPAAm/MMT复合水凝胶。

现有技术中基于纳米锂藻土凝胶在制备方面大多利用化学交联形式成胶，利用普通的非取代偶氮苯光异构化来实现凝胶-溶胶转变的水凝胶在光响应波长范围上只能处于紫外光波段的问题，还存在一些潜在未被发现的生物安全风险。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种纳米复合水凝胶及其制备方法和应用，本方案避免了传统的基于纳米锂藻土凝胶在制备方面大多利用化学交联形式成胶，本发明仅通过两种物理相互作用就实现了凝胶网络的形成。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的第一个目的是提供一种纳米复合水凝胶，所述的纳米复合水凝胶含有纳米锂藻土、聚丙烯酸钠、金刚烷修饰的PEG、胍基环糊精，以此构成的凝胶网络结构。

优选地，所述的纳米复合水凝胶当中优选的各组分的比例为：纳米锂藻土的质量分数为1％～10％，聚丙烯酸钠的质量分数为0.02％～0.1％，胍基化环糊精的质量分数为0.03％～0.25％，金刚烷修饰的PEG的质量分数为0.09％～0.72％，其余为水。

优选地，所述的纳米锂藻土选自商品化的Laponite XLG、Laponite RD、LaponiteRDS、Laponite S482、Laponite SL25、Laponite EP、Laponite JS、Laponite XLS、LaponiteXL21、Laponite D中的一种，均为德国毕克公司生产。

优选地，所述的聚丙烯酸钠的重均分子量是1000～5000000当中的一种或多种。