[发明专利]一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料及其制备方法和应用。首先，将醇溶剂1、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、不同链长的三甲氧基硅烷、氨水充分搅拌均匀后加热搅拌反应，并将反应产物进行离心、洗涤、干燥，得到有机微凝胶；然后将所述有机微凝胶分散在醇溶剂3中，加入N‑异丙基丙烯酰胺单体、双键修饰的SiO2纳米粒子和光引发剂；紫外光照射1～8h发生聚合反应制得所述有机水凝胶。制得的水凝胶具有低温水下超疏油(155.3°)和高温油下超疏油(160.1°)性能，且该有机水凝胶表现出优异的润湿性转变循环性能，十次循环几乎不会改变其温度响应润湿性能，是一种很有发展前景的智能超润湿转变材料。

主权项

1.一种温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将醇溶剂1、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和不同链长的三甲氧基硅烷混匀后缓慢加入氨水，并在30～35℃条件下搅拌反应4～36h，反应结束后，离心、洗涤、干燥，得到有机微凝胶；(2)将醇溶剂2、氨水混合搅拌均匀，得到碱性醇溶剂2，然后将正硅酸四乙酯加入到所述碱性醇溶剂2中，并在40～50℃条件下搅拌反应6～12h，反应结束后加入γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在30℃搅拌条件下继续反应8～12h，反应结束后离心、洗涤、干燥，得到粒径为50～200nm的双键改性的SiO₂纳米粒子；(3)将步骤(1)获得的有机微凝胶分散于醇溶剂3中，然后依次加入N‑异丙基丙烯酰胺单体和步骤(2)制备的双键改性的SiO₂纳米粒子，搅拌至均匀透明，获得混合液1，再在氮气氛围中向所述混合液1中加入光引发剂，混匀获得混合液2，最后将所述混合液2置于紫外光照下进行光聚合反应，反应结束后，真空除去醇溶剂，并向得到的倒塌的水凝胶框架中填充水使其充分溶胀，获得本发明所述的温度响应型PNIPAM有机水凝胶材料。