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专利摘要

本发明属于智能水凝胶制备技术领域，涉及一种钛合金表面构建的水凝胶涂层及其制备方法。在钛合金表面构建水凝胶涂层的方法包括以下步骤：(1)制备羟基磷灰石包覆的MXene；(2)以聚乙烯醇和聚丙烯酸加入羟基磷灰石包覆的MXene制备溶胶；(3)将步骤(2)所得溶胶旋涂在钛合金表面，进行循环冷冻解冻操作，即在钛合金表面构建得到水凝胶涂层。与现有技术相比，本发明通过加入MXene，改善了钛合金表面水凝胶涂层的摩擦学性能，整体工艺简单，效果突出。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202311232575.1
申请日期:
2023-09-21
专利申请人:
上海应用技术大学
分类号:
A61L27/34 ; A61L27/06 ; A61L27/32 ; A61L27/30 ; A61L27/46 ; A61L27/44 ; A61L27/52 ; A61L27/50
发明/设计人:
权利要求: 1.一种在钛合金表面构建水凝胶涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备羟基磷灰石包覆的MXene；(2)以聚乙烯醇和聚丙烯酸加入羟基磷灰石包覆的MXene制备溶胶；(3)将步骤(2)所得溶胶旋涂在钛合金表面，进行循环冷冻解冻操作，即在钛合金表面构建得到水凝胶涂层。2.根据权利要求1所述的一种在钛合金表面构建水凝胶涂层的方法，其特征在于，步骤(1)中，羟基磷灰石包覆的MXene的制备方法为：(1.1)在三元前驱体Ti3AlC2剥离制得MXene溶液；(1.2)将Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)2HPO4水溶液滴入MXene溶液中，混合物加热反应，反应后，混合物冷却到室温，沉淀和陈化一夜，然后，将黑棕色沉淀物离心，用去离子水洗涤几次，制备得到羟基磷灰石包覆的MXene，即HA-MXene。3.根据权利要求2所述的一种在钛合金表面构建水凝胶涂层的方法，其特征在于，步骤(1.1)中，三元前驱体Ti3AlC2剥离制得MXene溶液的方法为：在三元前驱体Ti3AlC2中缓慢引入氟化氢溶液，即得到MXene溶液。4.根据权利要求2所述的一种在钛合金表面构建水凝胶涂层的方法，其特征在于，步骤(1.2)中，Ca(NO3)2·4H2O、(NH4)2HPO4水溶液以及MXene溶液的用量关系为：2g-10g Ca(NO3)2·4H2O和1g-6g(NH4)2HPO4水溶液滴入0.1g-1gMXene溶液中。5.根据权利要求2所述的一种在钛合金表面构建水凝胶涂层的方法，其特征在于，步骤(1.2)中，将Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)2HPO4水溶液滴入MXene溶液中后，还添加NH3·H2O调节混合溶液的pH为10；步骤(1.2)中，加热反应的条件为：混合物被加热到90℃反应2小时。6.根据权利要求1所述的一种在钛合金表面构建水凝胶涂层的方法，其特征在于，步骤(2)中，溶胶的制备过程具体为：将聚乙烯醇、聚丙烯酸和聚多巴胺加入到HA-MXene的悬浮液中，进行反应，冷却后得到溶胶。7.根据权利要求6所述的一种在钛合金表面构建水凝胶涂层的方法，其特征在于，步骤(2)中，聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚多巴胺和HA-MXene的用量关系为：1g-2g PVA和0.2g-1gPAA，0.05g-0.1g PDA和0-0.01g HA-MXene；步骤(2)中，反应的条件为：在90℃下反应3小时。8.根据权利要求1所述的一种在钛合金表面构建水凝胶涂层的方法，其特征在于，步骤(3)中，进行循环冷冻解冻操作的方法为：在-10℃冷冻24h，在室温下解冻12h，循环冷冻解冻3次。9.基于权利要求1-8中任一项所述方法得到的钛合金表面构建的水凝胶涂层。10.表面含有权利要求9所述水凝胶涂层的钛合金。