[發(fā)明專利]一種纖維素-多巴胺-聚合物復合材料的自愈合水凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810182812.0
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108359056B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 吳敏;李麗媛;王超;魯非雪;黃勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所;中國科學院大學
• 主分類號: C08F251/02
• 分類號: C08F251/02;C08F222/38;C08F220/56;H01G11/52;H01B1/12
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

1.一種纖維素-多巴胺-聚合物復合材料的自愈合水凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)配制纖維素溶液；

所述纖維素溶液中溶劑為堿、尿素和蒸餾水配制成堿脲溶液；

2)加熱條件下，將環(huán)氧氯丙烷溶于纖維素溶液中，反應，得到第一混合溶液；

3)冷卻，將多巴胺溶于第一混合液中，得到第二混合液；

4)冰水浴條件下，將聚合物單體加入第二混合溶液中，再加入引發(fā)劑、雙交聯(lián)劑和催化劑，得到第三混合溶液；

5)第三混合溶液成型，得到纖維素-多巴胺-聚合物復合材料的自愈合水凝膠。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所述堿、尿素和蒸餾水的質量比為5～10：10～15：75～85，所述纖維素與堿脲溶液的質量比為1：10～500。

3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所述堿、尿素和蒸餾水的質量比為7：12：81。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述纖維素與聚合物單體的質量比為1:0.1～1.5；所述纖維素與多巴胺的質量比為1：0.05～0.5。

5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述纖維素與雙交聯(lián)劑的質量比為1：0.01～0.2，所述纖維素與催化劑的質量比為1：0.001～0.01，所述引發(fā)劑與聚合物單體的質量比為1:1～50。

6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述纖維素為棉短絨、玉米芯、羧甲基纖維素或羥乙基纖維素；所述聚合物單體為乙烯吡咯烷酮和丙烯酰胺。

7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述纖維素為玉米芯；所述聚合物單體為丙烯酰胺。

8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨；所述雙交聯(lián)劑是N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺，所述催化劑為四甲基乙二胺。

9.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為過硫酸銨。

10.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述加熱的溫度為20～120℃，反應的時間為5～30min；

步驟5)中所述成型是將第三溶液倒置聚四氟模具中成型。

11.一種如權利要求1-10任一所述制備方法得到的纖維素-多巴胺-聚合物復合材料的自愈合水凝膠。

12.如權利要求11所述的自愈合水凝膠在制備導電材料或電容器隔膜材料上的應用。