[發明專利]一種應變響應導電水凝膠的制備方法

有效

• 申請號: 201710128149.1
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106893120B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 劉艷軍;劉田甜
• 申請（專利權）人: 烏魯木齊諾西辰環境工程有限公司
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08J3/075;C08L29/04;C08L39/06;C08L1/04;C08K3/16
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 張皓;黃威

1.一種通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，該方法包括如下步驟：

1)將聚乙烯醇顆粒溶解在去離子水中制備質量百分比濃度為5至20％的聚乙烯醇溶液；

2)將聚乙烯吡咯烷酮顆粒溶解在去離子水中制備質量百分比濃度為10至45％的聚乙烯吡咯烷酮溶液；

3)反應基體溶液的制備

將步驟1)所得到的聚乙烯醇溶液和步驟2)所得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液按體積比9:3至3:3的比例混合攪拌均勻后得到反應基體溶液；

4)反應溶液的制備

將占反應基體溶液重量0.5～1.5％的納米纖維素和占反應基體溶液重量0.03～0.05％的氯化鐵加入到10重量份的去離子水中，在超聲波條件下均勻混合，得到應變響應導電水凝膠的導電相溶液，然后，將導電相溶液加入到3)步驟中所得到的反應基體溶液中，在超聲波條件下分散均勻，得到混合均勻的溶液；

5)微波輔助加熱凝膠化

將步驟4)中得到的反應溶液在600W微波下加熱1至6分鐘待溶液變成棕紅色之后取出，攪拌條件下，滴加占混合溶液體積1至3％的質量百分比濃度為10％的硫酸，待溶液由棕紅色變為透明狀態，停止攪拌，然后冷卻至室溫即可得到應變響應導電水凝膠。

2.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟5)中加熱3分鐘。

3.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟1)中采用的聚乙烯醇顆粒為具有17-22萬的重均分子量且醇解度為88％的聚乙烯醇顆粒，所述聚乙烯醇溶液的質量百分比濃度為7-15％。

4.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟1)中采用的聚乙烯醇顆粒為PVA17-88，所述聚乙烯醇溶液的質量百分比濃度為8-10％。

5.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟1)中所述聚乙烯醇溶液的質量百分比濃度為8％。

6.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟2)中所述聚乙烯吡咯烷酮粉末為具有1-7萬的重均分子量的聚乙烯吡咯烷酮粉末，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液的質量百分比濃度為10-25％。

7.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟2)中所述聚乙烯吡咯烷酮粉末為聚乙烯吡咯烷酮K-30，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液的質量百分比濃度為20-25％。

8.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟2)中所述聚乙烯吡咯烷酮溶液的質量百分比濃度為20％。

9.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟3)中所述步驟1)所得到的聚乙烯醇溶液和步驟2)所得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液混合體積比為9:3至6:3。

10.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟3)中所述步驟1)所得到的聚乙烯醇溶液和步驟2)所得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液混合體積比為7:3至5:3。

11.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟3)中所述步驟1)所得到的聚乙烯醇溶液和步驟2)所得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液混合體積比為7:3。

12.根據權利要求1所述的通過微波輔助制備應變響應導電水凝膠的方法，其特征在于，所述步驟4)中添加納米纖維素和氯化鐵的量分別為占反應基體溶液重量的0.5～1.0％和0.04～0.05％。