一种具有自修复功能的水凝胶及其制备方法_2

文档序号:8916521阅读:来源:国知局
为2000g/mol。
[0035] 化合物A的核磁共振氢(1HNMR)谱图如图1所示,δ~3. 75ppm为PEG上亚甲基 的峰,δ~I. 45ppm为异丁酰基上甲基的峰。
[0036] 步骤2、化合物B的合成
[0037] 在IOOmL圆底烧瓶中加入I. 5g MIC,用6mL二甲基亚砜溶解,油浴加热至140°C待 MIC溶解后,撤去油浴,迅速滴入I. 84mLIEM,搅拌,滴加完毕后用常温水冷却,直至析出白 色沉淀,分别用丙酮、甲醇洗涤2~3次,用氯仿溶解固体,抽滤,除去不溶物,抽滤后在真空 下40°C干燥12h即可,产物为白色固体。
[0038] 步骤3、化合物C的合成
[0039] 在50mL圆底烧瓶中加入0· 2g化合物A、0. 56g化合物B、l. 136g丙稀酸丁醋、 0. 〇56g溴化亚铜及0. 144gPMDETA,用6mL氯仿溶解,连续冻融脱气3~5次,除去氧和水, 充氮气保护,60°C搅拌反应24h。待反应结束后用正己烷沉淀三次,抽滤后在真空下40°C干 燥12h即可,产物为白色固体。
[0040] 化合物C的核磁共振氢(1HNMR)谱图如图2所示,δ~IOppm至13ppm三个峰为 UPy上氨基上氢质子的峰,δ~6. Oppm为MIC环上的质子峰,δ~3. 8ppm为与醋基相连 的亚甲基的质子峰,δ~3. 75ppm为PEG上亚甲基的质子峰,δ~2. 5ppm为MIC上甲基的 质子峰,δ~LOppm至2. Oppm为主链上的质子峰。
[0041] 实施例2
[0042] 步骤1、化合物A的合成参照实施例1中进行合成,其中PEG的分子量为4000g/ mol 〇
[0043] 步骤2、化合物B的合成同实施例1。
[0044] 步骤3、化合物C的合成参照实施例1,其中化合物A的用量为0. 4g。
[0045] 实施例3
[0046] 步骤1、化合物A的合成参照实施例1中进行合成,其中PEG的分子量为6000g/ mol 〇
[0047] 步骤2、化合物B的合成同实施例1。
[0048] 步骤3、化合物C的合成参照实施例1,其中化合物A的用量为0. 62g。
[0049] 实施例4
[0050] 步骤1、化合物A的合成参照实施例1中进行合成,其中PEG的分子量为8000g/ mol 〇
[0051] 步骤2、化合物B的合成同实施例1。
[0052] 步骤3、化合物C的合成参照实施例1,其中化合物A的用量为0. 8g。
[0053] 实施例5 :
[0054] 步骤1及步骤2、化合物A、B的合成分别参照实施例1中进行。
[0055] 步骤3、化合物C的合成
[0056] 在50mL圆底烧瓶中加入0. 2g化合物A、0. 84g化合物B、l. 278g丙烯酸丁酯、 0. 〇56g溴化亚铜及0. 144g PMDETA,用6mL氯仿溶解,连续冻融脱气3~5次,除去氧和水, 充氮气保护,30°C搅拌反应72h。待反应结束后用正己烷沉淀三次,抽滤后在真空下40°C干 燥12h即可,产物为白色固体。
[0057] 实施例6 :
[0058] 步骤1及步骤2、化合物A、B的合成分别参照实施例1中进行。
[0059] 步骤3、化合物C的合成
[0060] 在50mL圆底烧瓶中加入0· 2g化合物A、0. 84g化合物B、0. 833g苯乙稀、0· 056g溴 化亚铜及0. 144gPMDETA,用6mL氯仿溶解,连续冻融脱气3~5次,除去氧和水,充氮气保 护,ll〇°C搅拌反应36h。待反应结束后用正己烷沉淀三次,抽滤后在真空下40°C干燥12h 即可,产物为白色固体。
[0061] 实施例7:
[0062] 步骤1及步骤2、化合物A、B的合成分别参照实施例1中进行。
[0063] 步骤3、化合物C的合成
[0064] 在50mL圆底烧瓶中加入0. 2g化合物A、0. 84g化合物B、0. 588g甲基丙烯酸酯、 0. 〇56g溴化亚铜及0. 144g PMDETA,用6mL氯仿溶解,连续冻融脱气3~5次,除去氧和水, 充氮气保护,160°C搅拌反应8h。待反应结束后用正己烷沉淀三次,抽滤后在真空下40°C干 燥12h即可,产物为白色固体。
[0065] 上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种具有自修复功能的水凝胶及其制备 方法,但本发明并不局限于实施例,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何 简单修改、等同变化与修饰,均落入本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1. 一种具有自修复功能的水凝胶,其特征在于所述水凝胶是聚乙二醇-脲基嘧啶 酮-疏水单元聚合物,化学结构式为:其中R是疏水单体的聚合链段形成的疏水单元,所述疏水单体是丙烯酸丁酯、苯乙烯 或甲基丙稀酸醋;X,y的值是1~30 ;聚乙二醇的分子量为200~10000g/mol。2. -种如权利要求1所述的水凝胶的制备方法,其特征在于包括以下步骤: 1) 将聚乙二醇和三乙胺溶于二氯甲烷中,加入2-溴异丁酰溴溶液,于20~120°C下反 应8~36h,浓缩抽滤后沉淀、干燥得PEG-Br中间体,其化学结构式为2) 将6-甲基异嘧啶溶于有机溶剂中,加入甲基丙烯酸异氰酸乙酯,将析出的沉淀洗涤 后过滤、干燥得四重氢键单元中间体,其化学结构式为3) 将所述PEG-Br中间体、四重氢键单元中间体及疏水单体溶于有机溶剂中,加入溴化 亚铜及五甲基二乙烯三胺,连续冻融脱气,于30~160°C下反应8~72h,沉淀、干燥后得到 所述聚乙二醇-脲基嘧啶酮-疏水单体聚合物的水凝胶;其中PEG-Br中间体、四重氢键单 元中间体及疏水单体的摩尔比为1 :10~50 :55~85。3. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述三乙胺占聚乙二醇 和三乙胺总质量的5%~20%。4. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述2-溴异丁酰溴溶液 是由2-溴异丁酰溴溶于疏水溶剂中形成的,所述疏水溶剂是二氯甲烷、氯仿、正己烷或乙 醚;所述聚乙二醇与2-溴异丁酰溴的摩尔比是1:1~5。5. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述6-甲基异嘧啶和甲 基丙烯酸异氰酸乙酯的摩尔比为1 :〇. 5~2。6. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述6-甲基异嘧啶是于 80~200°C下溶于二甲基亚砜中。7. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中,所述溴化亚铜及五甲基 二乙稀三胺的添加量是所述反应物总质量的5%~15%。8. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤1)及3)中,所述沉淀的沉淀剂 是甲醇、正己烷或乙醚。9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤1)至3)中,所述干燥是在真空 30°C ~45°C 下干燥 8-20h。
【专利摘要】本发明公开了一种具有自修复功能的水凝胶及其制备方法,所述的水凝胶为疏水单元-脲基嘧啶酮-聚乙二醇-脲基嘧啶酮-疏水单元聚合物。其制备是首先合成中间体Br-PEG-Br及四重氢键单元中间体UPyMA,再与丙烯酸丁酯、苯乙烯或3~10个碳的甲基丙烯酸酯等疏水单体共聚得到目标聚合物。该水凝胶保水性强,通过调节聚合物中的亲疏水链段的比例,或更改疏水单体的种类,可以制备出种类多样,性能更佳的水凝胶,提高了应用范围。
【IPC分类】C08G65/48, C08F293/00, C07D239/47
【公开号】CN104892871
【申请号】CN201510333307
【发明人】戴李宗, 陈婷, 刘诚, 袁丛辉, 许一婷, 罗伟昂, 刘新瑜, 何凯斌
【申请人】厦门大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月16日
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