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专利号: 2022105418526
申请人: 湖南工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种双层水凝胶驱动器,其特征在于,包括:

第一层水凝胶,所述第一层水凝胶为双网络水凝胶,所述双网络水凝胶包括明胶冷却成胶构成的第一网络和N‑羟乙基丙烯酰胺构成的第二网络,所述第一层水凝胶由以下质量百分比(wt%)原料构成:6wt%~15wt%明胶Gelatin、45wt%~75wt%N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA、加入量为HEAA 1mol%的2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959,余量为水;

第二层水凝胶,所述第二层水凝胶为N‑异丙基丙烯酰胺和N‑羟乙基丙烯酰胺构建的聚(N‑异丙基丙烯酰胺‑co‑N‑羟乙基丙烯酰胺)温敏型水凝胶,所述第二层水凝胶由以下质量百分比(wt%)原料构成:10wt%~45wt%N‑异丙基丙烯酰胺NIPAM、10wt%~40wt%N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA、加入量为NIPAM和HEAA1 mol%的2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959、加入量为NIPAM的1mol%的N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺MBA,余量为水;

所述双层水凝胶驱动器的制备方法包括以下步骤:

S1分别称取适量明胶Gelatin、N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA、2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959和水溶于玻璃瓶中,在室温下搅拌后得到预聚液A;

S2分别称取适量N‑异丙基丙烯酰胺NIPAM、N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA、2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺MBA,再加入水溶于玻璃瓶中搅拌得到预聚液B;

S3步骤S1得到的预聚液A倒入组装的模具中,冷却;

S4将步骤S2得到的预聚液B注射于步骤S3冷却后的预聚液A上层的模具空腔中,静置,得到双层水凝胶预聚液C;

S5将步骤S4得到的双层水凝胶预聚液C置于紫外灯下聚合,得到双层水凝胶驱动器。

2.如权利要求1所述的双层水凝胶驱动器,其特征在于,所述双层水凝胶驱动器由以下质量百分比(wt%)原料构成:第一层水凝胶:12wt%明胶Gelatin、60wt%N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA、加入量为HEAA 

1mol%的2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959,余量为水;

第二层水凝胶:30wt%N‑异丙基丙烯酰胺NIPAM、25wt%N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA、加入量为NIPAM和HEAA1 mol%2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959、加入量为NIPAM的1mol%的N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺MBA,余量为水。

3.如权利要求1或2任一项所述双层水凝胶驱动器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1分别称取适量明胶Gelatin、N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA、2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959和水溶于玻璃瓶中,在室温下搅拌后得到预聚液A;

S2分别称取适量N‑异丙基丙烯酰胺NIPAM、N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA、2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺MBA,再加入水溶于玻璃瓶中搅拌得到预聚液B;

S3步骤S1得到的预聚液A倒入组装的模具中,冷却;

S4将步骤S2得到的预聚液B注射于步骤S3冷却后的预聚液A上层的模具空腔中,静置,得到双层水凝胶预聚液C;

S5将步骤S4得到的双层水凝胶预聚液C置于紫外灯下聚合,得到双层水凝胶驱动器。

4.如权利要求3所述双层水凝胶驱动器的制备方法,其特征在于,所述步骤S1包括:分别称取明胶Gelatin 1.2g 12wt%、N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA 6g 60wt%、2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959加入量为HEAA的1mol%,再加入2.8g水溶于玻璃瓶中,在室温下搅拌15~30分钟,得到预聚液A。

5.如权利要求3所述双层水凝胶驱动器的制备方法,其特征在于,所述步骤S2包括:分别称取N‑异丙基丙烯酰胺NIPAM 1.2~4.8g 10~40wt%、N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA 1.2~

3g10~25wt%、2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959加入量为NIPAM和HEAA的

1mol%、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺MBA加入量为NIPAM的1mol%,再加入4.2~9.6g H2O溶于玻璃瓶中,在20℃下搅拌15~30分钟,得到预聚液B。

6.如权利要求3所述双层水凝胶驱动器的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中的静置具体为室温静置10~20分钟。

7.如权利要求3所述双层水凝胶驱动器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1分别称取明胶Gelatin 1.2g 12wt%、N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA 6g 60wt%、2‑羟基‑

4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959加入量为HEAA的1mol%,再加入2.8g水溶于玻璃瓶中,在室温下搅拌15~30分钟,得到预聚液A;

S2分别称取N‑异丙基丙烯酰胺NIPAM 1.2~4.8g 10~40wt%、N‑羟乙基丙烯酰胺HEAA1.2~3g 10~25wt%、2‑羟基‑4’‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮I2959加入量为NIPAM和HEAA的1mol%、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺MBA加入量为NIPAM的1mol%,再加入4.2~9.6g水溶于玻璃瓶中,在20℃下搅拌15~30分钟,得到预聚液B;

S3将步骤S1得到的预聚液A倒入组装的模具中,20℃冷却20~30分钟后,密封模具;

S4将步骤S2得到的预聚液B注射于步骤S3冷却后的预聚液A上层的模具空腔,室温静置

10~20分钟,得到双层水凝胶预聚液C;

S5将步骤S4得到的双层水凝胶预聚液C在20℃下置于8W紫外灯下聚合0.5~1.0小时,得到双层水凝胶驱动。