[發(fā)明專利]一種自愈合水凝膠及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910347070.7
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110105482B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何寧;汪一鳴;林凌;袁元敏
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號: C08F120/54
• 分類號: C08F120/54;C08F2/10;C08F2/44;C08K3/36
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

本發(fā)明公開了一種自愈合水凝膠及其制備方法，由包括如下比例的組分制成：丙烯酰胺類單體∶去離子水∶交聯(lián)劑∶過硫化物∶N，N,N，N?四甲基乙二胺＝2?4g∶10?20mL∶10?20mL∶80?100mg∶150?200μL，還包括適量疏水化試劑。本發(fā)明以去離子水水為溶劑，制備出的水凝膠材料，干燥之后材料仍然具有超強的機械性能，且自愈合效果良好，愈合條件簡單，在制備自愈合高強度凝膠材料領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水凝膠制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自愈合水凝膠及其制備方法。

背景技術(shù)

水凝膠是一類以水作為溶劑，通過聚合等反應(yīng)形成的凝膠材料。一般的水凝膠因為富含水分，大多柔軟具有彈性，在失去水分之后萎縮易脆。很多水凝膠材料在應(yīng)用一段時間，特別是干燥之后便會出現(xiàn)裂縫甚至斷裂。自愈合是凝膠材料的重要性能之一。如果材料本身具備一定自愈合性能，便可以自動愈合，完好如初。大多數(shù)凝膠材料都不具備自愈合性能，有些材料在外界環(huán)境(光、溫度、濕度、酸堿度等)的刺激下，也會發(fā)生自愈合反應(yīng)，使材料的機械性能得到恢復(fù)，但是外界條件一般情況下難以恰好滿足這些材料的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種自愈合水凝膠。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述自愈合水凝膠的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種自愈合水凝膠，由包括如下比例的組分制成：丙烯酰胺類單體∶去離子水∶交聯(lián)劑∶過硫化物∶N，N，N，N-四甲基乙二胺＝2-4g∶10-20mL∶10-20mL∶80-100mg∶150-200μL，

其中，過硫化物作為引發(fā)劑，N，N，N，N-四甲基乙二胺作為催化劑，交聯(lián)劑為濃度為20-40wt％的納米二氧化硅溶膠或表面富含羥基的納米二氧化硅衍生物的溶液。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述丙烯酰胺類單體包括N-異丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺和N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述過硫化物包括過硫酸銨和過硫酸鉀。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述交聯(lián)劑中的納米二氧化硅的粒徑為20-200nm。

上述自愈合水凝膠的制備方法，包括如下步驟：

(1)將丙烯酰胺類單體溶解于去離子水，接著加入交聯(lián)劑，混合后于800-1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10-15min，超聲處理25-40min使交聯(lián)劑均勻分散，再加入N，N，N，N-四甲基乙二胺和過硫化物，攪拌均勻后，于40-60℃靜置30-50min；

(2)將步驟(1)所得的物料用濃度為1-1.5mol/L的氫氧化鈉溶液浸泡，獲得膠體；

(3)將上述膠體擠壓至模具中，室溫干燥10-15d，即得所述自愈合水凝膠。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明以去離子水水為溶劑，制備出的水凝膠材料，干燥之后材料仍然具有超強的機械性能，且自愈合效果良好，愈合條件簡單，在制備自愈合高強度凝膠材料領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)的意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1至3所制備的自愈合水凝膠的實物照片，從左至右依次為：剪切后、自愈合后和自愈合后的強度檢測的照片

具體實施方式

以下通過具體實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明和描述。

實施例1：