本技术涉及硅水凝胶制备，具体涉及一种透氧硅水凝胶材料及其制备方法。
背景技术：
1、水凝胶是一类具有三维网络结构的含水高分子材料，为满足实际应用需求，研究人员近年来发展了具有不同化学结构与力学性能的水凝胶，而水凝胶的主要材料为聚乙烯醇。聚乙烯醇水凝胶因其低摩擦、低蛋白黏附特性和良好的生物相容性等，使其在生物医用材料领域受到广泛关注。然而聚乙烯醇水凝胶的力学性能在很大程度上限制了其实际应用。硅橡胶具有优异的机械强度、氧透过性和生物相容性，被广泛用作医疗器械材料，但硅橡胶表面改性困难，在实际使用时其强粘附性特征会产生明显的蛋白黏附现象，从而影响了其在生物工程领域的应用。因此，在实际应用中通常会结合上述两种材料的特征，制备高透氧硅水凝胶复合材料。
2、在高透氧硅水凝胶材料的制备过程中，为了制备出质量更好的高透氧硅水凝胶材料，需要将各种原料进行保温搅拌，而保温搅拌的保温温度以及处理时间在制备的流程中通常为预先设置，难以保证符合当前的原料的混合状态，保温搅拌的温度过大，可能会导致硅水凝胶原料混合均匀度下降，影响凝胶性能，而保温搅拌的温度过小，则可能会导致硅水凝胶原料聚合反应程度较弱，导致凝胶成品质量下降。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种透氧硅水凝胶材料及其制备方法，所采用的技术方案具体如下：
2、第一方面，本技术实施例提供了一种透氧硅水凝胶材料制备方法，该方法包括以下步骤：
3、（1）聚乙烯醇溶液配制：将聚乙烯醇粉末与去离子水混合后加热，获取聚乙烯醇溶液；
4、（2）pdms微球悬浮液制备：取pdms前聚体与固化剂混合后，加入冷却后的聚乙烯醇溶液中机械搅拌，随后加入60份去离子水稀释，经加热搅拌获得pdms微球悬浮液，其中，所有组分份量按照质量份数计；
5、（3）离心洗涤：将上述pdms微球悬浮液用去离子水多次离心洗涤，每次离心时间为10min，将洗涤完成的pdms微球悬浮液分散在少量去离子水中，获得pdms微球分散液；
6、（4）保温搅拌：将聚乙烯醇粉末、pdms微球分散液、去离子水和水溶性硅油混合，并将混合液放入保温搅拌反应釜中，持续搅拌获得硅水凝胶原料混合液；
7、在保温搅拌过程中，采集各时刻反应釜内的高光谱图，根据各时刻高光谱图中数据点在各波段的吸收率的分布情况获取各种硅水凝胶原料；
8、根据各时刻各种硅水凝胶原料中吸收率的平均水平，以及各数据点的相邻波峰点的吸收率差异程度，构建各时刻各硅水凝胶原料的原料浓度系数，结合各时刻所有种类硅水凝胶原料的原料浓度系数计算各时刻的硅水凝胶原料搅拌系数；
9、分析各时刻与之前多个时刻关于高光谱图中数据点的波峰点对应波长的差异以及关于数据点的吸收率差异，结合每种硅水凝胶原料在各时刻与之前多个时刻之间的吸收率差异，得到各时刻的搅拌补偿系数；
10、根据各时刻的硅水凝胶原料搅拌系数与搅拌补偿系数对反应釜温度进行自适应调节；
11、（5）冷却：将上述制备出的硅水凝胶原料混合液从反应釜中取出，置于容器中冷却；
12、（6）凝胶制作：硅水凝胶原料混合液冷却后倒入模具中进行多次循环冷冻-解冻，后将解冻的水凝胶置于去离子水中，多次更换去离子水去除残余的化学组分，得到透氧硅水凝胶材料。
13、优选的，所述聚乙烯醇溶液配制的过程中聚乙烯醇粉末与去离子水的份量比为1:9。
14、优选的，所述固化剂份量为0.5份。
15、优选的，所述机械搅拌的离心速度为2000~3000rpm，搅拌时间为1h。
16、优选的，所述保温搅拌反应釜中混合液包含聚乙烯醇粉末3.7份，pdms微球分散液5.8份，去离子水20.47份，水溶性硅油3.7份。
17、优选的，所述获取各时刻的硅水凝胶原料包括：
18、对于各时刻高光谱图中的数据点，将每个数据点在各个波段的吸收率按照波段升序排列组成每个数据点的吸收率序列，对各吸收率序列拟合得到各数据点的拟合曲线，统计各数据点的拟合曲线的最大波峰点对应的波长，通过聚类算法对所有波峰点对应的波长进行聚类划分，将处于同一类别的所有波长对应的数据点作为同种硅水凝胶原料。
19、优选的，所述各时刻的硅水凝胶原料搅拌系数的获取过程包括：
20、对于各种硅水凝胶原料，分析第y种硅水凝胶原料中所有数据点的波峰点对应吸收率的均值，记为波峰均值；分析第y种硅水凝胶原料中每个数据点的相邻波峰点的吸收率的差值取绝对值，记为波峰绝对值；
21、各时刻第y种硅水凝胶原料的原料浓度系数与所述波峰均值成正相关关系，与所述波峰绝对值成负相关关系；
22、各时刻的硅水凝胶原料搅拌系数与各时刻所有种类硅水凝胶原料的原料浓度系数成负相关关系。
23、优选的，所述各时刻的搅拌补偿系数的获取过程包括：
24、计算每个数据点在各时刻的波峰点与其之前多个时刻的波峰点对应波长之间的差值取绝对值进行累加，记为每个数据点在各时刻的波长差异；
25、将每个数据点在各时刻的吸收率序列与其之前多个时刻的吸收率序列之间的距离进行累加，记为每个数据点在各时刻的吸收率差异；
26、将所述波长差异与所述吸收率差异的比值作为每个数据点在各时刻的搅拌光谱偏移指数；
27、分析每种硅水凝胶原料在各时刻所包含数据点的吸收率的均值，记为各时刻的吸收率均值，获取每种硅水凝胶原料在各时刻的所述吸收率均值与其之前多个时刻的所述吸收率均值的差值进行累加的结果，将所述结果的倒数作为每种硅水凝胶原料在各时刻的搅拌均匀指数；
28、各时刻的搅拌补偿系数分别与所有数据点在各时刻的搅拌光谱偏移指数以及所有种类硅水凝胶原料在各时刻的搅拌均匀指数成正相关关系。
29、优选的，所述对反应釜温度进行自适应调节包括：
30、将各时刻的硅水凝胶原料搅拌系数与搅拌补偿系数的乘积作为各时刻硅水凝胶原料搅拌的温度适配指数，将采集的所有时刻的所述温度适配指数按照采集时刻顺序排列组成温度适配指数序列，输入神经网络中，获取硅水凝胶原料搅拌的最佳温度，对反应釜温度进行调节。
31、第二方面，本技术实施例还提供了一种透氧硅水凝胶材料，所述透氧硅水凝胶材料由上述任意一项所述方法制作而成。
32、本技术至少具有如下有益效果：
33、本技术通过对硅水凝胶原料搅拌时高光谱图的变化分析，构建硅水凝胶搅拌效果系数，以表征当前硅水凝胶原料的搅拌效果，构建硅水凝胶原料搅拌补偿系数，以表征当前硅水凝胶原料搅拌的程度，结合原料的搅拌程度对后续搅拌温度进行体现分析，提高了原料搅拌温度自适应调整精度；最终构建硅水凝胶原料搅拌的温度适配指数，以表征当前硅水凝胶原料的搅拌温度合适情况，以便自适应的对温度进行调整，进而对硅水凝胶搅拌反应釜的搅拌温度进行自适应地调节，解决了硅水凝胶原料搅拌时，搅拌温度无法根据硅水凝胶原料的实际情况进行调整的问题，提高了硅水凝胶原料在搅拌过程中的均匀性和质量，进而提高了后续硅水凝胶的制备质量。
1.一种透氧硅水凝胶材料制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种透氧硅水凝胶材料制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液配制的过程中聚乙烯醇粉末与去离子水的份量比为1:9。
3.如权利要求1所述的一种透氧硅水凝胶材料制备方法，其特征在于，所述固化剂份量为0.5份。
4.如权利要求1所述的一种透氧硅水凝胶材料制备方法，其特征在于，所述机械搅拌的离心速度为2000~3000rpm，搅拌时间为1h。
5.如权利要求1所述的一种透氧硅水凝胶材料制备方法，其特征在于，所述保温搅拌反应釜中混合液包含聚乙烯醇粉末3.7份，pdms微球分散液5.8份，去离子水20.47份，水溶性硅油3.7份。
6.如权利要求1所述的一种透氧硅水凝胶材料制备方法，其特征在于，所述获取各时刻的硅水凝胶原料包括：
7.如权利要求1所述的一种透氧硅水凝胶材料制备方法，其特征在于，所述各时刻的硅水凝胶原料搅拌系数的获取过程包括：
8.如权利要求1所述的一种透氧硅水凝胶材料制备方法，其特征在于，所述各时刻的搅拌补偿系数的获取过程包括：
9.如权利要求1所述的一种透氧硅水凝胶材料制备方法，其特征在于，所述对反应釜温度进行自适应调节包括：
10.一种透氧硅水凝胶材料，其特征在于，所述透氧硅水凝胶材料由权利要求1-9任意一项所述方法制作而成。
