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专利摘要

本发明公开了一种高强度有机硅复合聚乙烯醇水凝胶的制备方法，首先将聚乙烯醇溶液作为乳化剂，采用乳化聚合法制备出PDMS弹性体微球；再将反复离心洗涤后的PDMS微球、聚乙烯醇粉末、水溶性硅油于去离子水中混合均匀得到混合体系，并将该混合体系升温并持续搅拌获得均匀透明的混合溶液；待混合液冷却至40℃后，将其倒入模具中进行反复循环冷冻‑解冻，最后将所制备的水凝胶浸泡在去离子水中以除去残余的化学组分，得到有机硅复合聚乙烯醇水凝胶。由于两亲性水溶性硅油的引入，使PDMS微球与聚乙烯醇水凝胶两相之间相互作用，从而产生有效复合的两相网络结构，使得有机硅复合聚乙烯醇水凝胶具有优异的力学性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201910365692.2
申请日期:
2019-05-05
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C08J3/075;C08J3/03;C08L83/04;C08L29/04
发明/设计人:
王赵锋，王海宁
权利要求: 1.一种高强度有机硅复合聚乙烯醇水凝胶的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）将聚二甲基硅氧烷前聚体与固化剂混合均匀后，加入到聚乙烯醇水溶液中，剧烈搅拌形成白色乳浊液；将白色乳浊液用去离子水稀释至乳浊液体积的2~3倍，在80~90℃加热搅拌反应1~2h，得PDMS微球的悬浮液；（2）将PDMS微球悬浮液用去离子水反复离心洗涤，得到PDMS微球；（3）将PDMS微球、聚乙烯醇粉末、水溶性硅油于去离子水中混合，得到的混合体系先在室温搅拌20~30min，再升温至85~100℃并持续搅拌4~6h，获得均匀透明的混合溶液；（4）待上述透明的混合溶液冷却至40℃，将其倒入模具中进行循环冷冻-解冻，最后将解冻的水凝胶浸于去离子水中去除残余的化学组分，得到有机硅复合聚乙烯醇水凝胶。2.如权利要求1所述一种高强度有机硅复合聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，固化剂采用SYLGARD 184，聚二甲基硅氧烷前聚体与固化剂的质量比为10:1~20:1。3.如权利要求1所述一种高强度有机硅复合聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，聚乙烯醇水溶液的浓度为7.5~12.5wt%，PDMS在聚乙烯醇水溶液中的浓度为5~10wt%。4.如权利要求1所述一种高强度有机硅复合聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，剧烈搅拌转速为1000~2000rpm。5.如权利要求1所述一种高强度有机硅复合聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，离心洗涤的转速为10000~12000rpm；每次离心时间为10~30min；离心洗涤次数为8~10次。6.如权利要求1所述一种高强度有机硅复合聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，混合体系中，聚乙烯醇的最终浓度为10~20wt%；聚乙烯醇与PDMS微球的质量比为5:1~1:1；聚乙烯醇粉末与水溶性硅油的质量比为5:1~1:1。7.如权利要求1所述一种高强度有机硅复合聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，所述循环冷冻-解冻的具体条件为：在-20~-30℃冷冻10~12h，室温解冻10~12h，循环次数为3次。8.如权利要求1所述一种高强度有机硅复合聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，解冻的水凝胶在去离子水中浸泡3~5次，每次浸泡6~8h。