[发明专利]一种二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法及其专用模具

摘要

本发明公开了一种二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法及其专用模具。该专用模具包括注塑模具和反应架，注塑模具内部设有模腔，顶端设有注料孔和排气孔；将纤维素溶液与交联剂混匀后立即注入到组装好的注塑模具中，充分反应后得到化学交联的纤维素生胶，将纤维素生胶两端固定在反应架上，调整初始长度后浸入二甲基亚砜溶液，然后流水冲洗得到高强度水凝胶。本发明二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法显著提高了水凝胶的力学性能，有望应用于开发生物医用仿生材料。

主权项

1.一种二次成型构建高强度纤维素水凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，第一次成型：1.1将纤维素和氢氧化钠/尿素溶液预冷至‑12.5℃，然后800‑1300rpm剧烈搅拌4‑10min，得到质量分数为1％‑3％的纤维素溶液；1.2向纤维素溶液中加入占纤维素干重20％‑200％的化学交联剂，300‑600rpm搅拌交联10‑30min后，在1500‑3000rpm条件下离心5‑10min脱去气泡；1.3将专用模具的注塑模具组装好，置于4℃冰箱中预冷30min以上；所述注塑模主要由上模和下模组合固定而成，上模和下模的接触面为紧密结合的镶嵌结构，下模设有模腔，上模设有注料孔和排气孔；1.4用注射器将纤维素溶液沿注料孔缓慢注入注塑模具中，并于4℃冰箱中静置反应6‑24h，得到化学交联的纤维素生胶；步骤2，第二次成型：2.1将专用模具的反应架组装好；所述反应架主要由支架，固定于支架的定杆，安装于支架且能沿定杆的垂直方向滑动的滑杆，和安装于定杆、滑杆上的夹子构成；2.2取出生胶，将其两端分别固定在定杆、滑杆的夹子上，调整滑杆的位置使生胶沿长轴轻度拉伸，旋紧螺母，然后浸入足量质量分数为50‑100％的二甲基亚砜溶液中，置于摇床上反应6h以上；2.3取下纤维素凝胶，流水冲洗48‑96h，使其充分溶胀，得到高强度纤维素水凝胶。