本發明屬于凝膠的制備領域，具體涉及一種溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠的制備方法。

背景技術：

智能凝膠是通過響應外界刺激(如pH、光、電、磁、溫度等)做出改變的一類特殊功能材料。傳統智能凝膠的刺激響應性一般來源于三維網絡內高分子鏈結構或功能性基團的應激性變化所導致的凝膠網絡結構變化，如基于疏水側鏈問疏水締合作用所產生的疏水締合交聯型物理凝膠。基于側鏈電離基團間靜電作用所導致的聚電解質凝膠等。但是由于這一類型凝膠的響應特性受到高分子鏈段松弛作用和三維凝膠網絡結構限制作用的影響，響應速度相對遲緩。同時，凝膠的機械強度，尤其是較差的韌性極大地限制了其應用。

近年來，基于高分子微球或無機粒子接枝交聯作用，并結合氫鍵、靜電作用、偶極相互作用等物理作用構建高強度凝膠的研究較多，但是操作復雜，產物的純度低，限制了其廣泛應用。

技術實現要素：

本發明提供一種溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的。

溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠的制備方法，包含以下步驟：

（1）微粒子的制備：

將15g N-乙烯基甲酰胺溶于500mL水溶液中，加熱至70℃后加入1g偶氮二異丁脒鹽酸鹽引發水溶液聚合，得到聚合N-乙烯基甲酰胺，在加入200mL 1mol/L的NaOH溶液，在90℃下反應3h，生成聚乙烯胺，依次加入0.68g N’-異丙基丙烯酰胺、0.43g 甲基丙烯酸丁酯和0.28 g聚乙烯胺，加入100mL水，將溶液的pH值調至7～8，通N₂ 30 min后，加入0.60 g、質量分數為0.1％的叔丁基過氧化氫水溶液，在70℃加熱油浴中攪拌反應6h，反應結束后自然冷卻至室溫，得到微粒子乳液；

（2）復合水凝膠的制備：

將1.5 g N’-異丙基丙烯酰胺溶于100mL去離子水中，加入40-80mL步驟(1)得到的微粒子乳液，加入10mL質量分數為0.1%的叔丁基過氧化氫水溶液，攪拌均勻，通N₂ 30 min后，移人到模具中，于60℃下恒溫反應24 h，得到復合凝膠樣品，在蒸餾水中浸泡7 天，每天換1次水，即得到溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠。

優選地，步驟（1）中，在70℃加熱油浴中攪拌反應6h中的攪拌速度為250 rpm。

優選地，步驟（1）中，N₂ 的流量為10mL/min。

優選地，步驟（2）中，加入48mL步驟(1)得到的微粒子乳液。

本發明的優點：

本發明操作簡單，制備得到的產物純度高，得到的復合凝膠具有較好的機械性能，，同時，復合凝膠對溫度具有良好的敏感性。

具體實施方式

實施例1

溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠的制備方法，包含以下步驟：

（1）微粒子的制備：

將15g N-乙烯基甲酰胺溶于500mL水溶液中，加熱至70℃后加入1g偶氮二異丁脒鹽酸鹽引發水溶液聚合，得到聚合N-乙烯基甲酰胺，在加入200mL 1mol/L的NaOH溶液，在90℃下反應3h，生成聚乙烯胺，依次加入0.68g N’-異丙基丙烯酰胺、0.43g 甲基丙烯酸丁酯和0.28 g聚乙烯胺，加入100mL水，將溶液的pH值調至7～8，通N₂ 30 min后，加入0.60 g、質量分數為0.1％的叔丁基過氧化氫水溶液，在70℃加熱油浴中攪拌反應6h，反應結束后自然冷卻至室溫，得到微粒子乳液；

（2）復合水凝膠的制備：

將1.5 g N’-異丙基丙烯酰胺溶于100mL去離子水中，加入40mL步驟(1)得到的微粒子乳液，加入10mL質量分數為0.1%的叔丁基過氧化氫水溶液，攪拌均勻，通N₂ 30 min后，移人到模具中，于60℃下恒溫反應24 h，得到復合凝膠樣品，在蒸餾水中浸泡7 天，每天換1次水，即得到溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠。

實施例2

溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠的制備方法，包含以下步驟：

（1）微粒子的制備：

將15g N-乙烯基甲酰胺溶于500mL水溶液中，加熱至70℃后加入1g偶氮二異丁脒鹽酸鹽引發水溶液聚合，得到聚合N-乙烯基甲酰胺，在加入200mL 1mol/L的NaOH溶液，在90℃下反應3h，生成聚乙烯胺，依次加入0.68g N’-異丙基丙烯酰胺、0.43g 甲基丙烯酸丁酯和0.28 g聚乙烯胺，加入100mL水，將溶液的pH值調至7～8，通N₂ 30 min后，加入0.60 g、質量分數為0.1％的叔丁基過氧化氫水溶液，在70℃加熱油浴中攪拌反應6h，反應結束后自然冷卻至室溫，得到微粒子乳液；

（2）復合水凝膠的制備：

將1.5 g N’-異丙基丙烯酰胺溶于100mL去離子水中，加入80mL步驟(1)得到的微粒子乳液，加入10mL質量分數為0.1%的叔丁基過氧化氫水溶液，攪拌均勻，通N₂ 30 min后，移人到模具中，于60℃下恒溫反應24 h，得到復合凝膠樣品，在蒸餾水中浸泡7 天，每天換1次水，即得到溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠。

實施例3

溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠的制備方法，包含以下步驟：

（1）微粒子的制備：

將15g N-乙烯基甲酰胺溶于500mL水溶液中，加熱至70℃后加入1g偶氮二異丁脒鹽酸鹽引發水溶液聚合，得到聚合N-乙烯基甲酰胺，在加入200mL 1mol/L的NaOH溶液，在90℃下反應3h，生成聚乙烯胺，依次加入0.68g N’-異丙基丙烯酰胺、0.43g 甲基丙烯酸丁酯和0.28 g聚乙烯胺，加入100mL水，將溶液的pH值調至7～8，通N₂ 30 min后，其中，N₂ 的流量為10mL/min，加入0.60 g、質量分數為0.1％的叔丁基過氧化氫水溶液，在70℃加熱油浴中攪拌反應6h，其中，攪拌速度為250 rpm，反應結束后自然冷卻至室溫，得到微粒子乳液；

（2）復合水凝膠的制備：

將1.5 g N’-異丙基丙烯酰胺溶于100mL去離子水中，加入48mL步驟(1)得到的微粒子乳液，加入10mL質量分數為0.1%的叔丁基過氧化氫水溶液，攪拌均勻，通N₂ 30 min后，移人到模具中，于60℃下恒溫反應24 h，得到復合凝膠樣品，在蒸餾水中浸泡7 天，每天換1次水，即得到溫敏型微球表面接枝交聯復合凝膠。