[發明專利]一種韌性抗靜電雙網絡硅水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201910775152.1
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110452395B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 高晨;楊倩玉;鐘家春;鄭曉翼;趙星宇;張雪梅;夏益青;鄒智揮;白蘭涵;附怡清;楊婷
• 申請（專利權）人: 四川輕化工大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L33/26;C08L83/04;C08F220/56;C08F220/06;C08F222/38;C08F220/18;C08G77/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李媛;張先蕓

1.一種韌性抗靜電雙網絡硅水凝膠的制備方法，其特征在于，所述硅水凝膠為雙網絡結構，所述雙網絡結構由第一高分子網絡和第二高分子網絡相互穿插形成共價-氫鍵雙網絡硅水凝膠，所述第一高分子網絡為第一網絡單體通過自由基加成聚合形成碳鏈聚合物，然后所述碳鏈聚合物通過化學交聯形成的交聯網絡；所述第二高分子網絡為第二網絡單體通過縮合聚合形成含硅聚合物，然后所述含硅聚合物通過氫鍵作用形成的交聯網絡；所述第一網絡單體為親水烯類單體；所述第二網絡單體為含硅單體；

包括以下步驟：將親水烯類單體、交聯劑和引發劑溶于去離子水中，然后加入含硅單體、催化劑和助溶劑，混合均勻得到混合溶液，使混合溶液中總單體濃度為3.00~3.25mol/L，然后將所述混合溶液加入至玻璃模具中，于60℃~80℃下聚合反應20h~28h，聚合反應結束，將水凝膠置于去離子水中透析，即得到所述共價-氫鍵雙網絡硅水凝膠；

所述親水烯類單體為丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺中的多種；所述含硅單體為六甲基二硅氧烷、正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷中的多種。

2.根據權利要求1所述韌性抗靜電雙網絡硅水凝膠的制備方法，其特征在于，所述親水烯類單體與含硅單體的質量比為1.00~1.30。

3.根據權利要求1所述韌性抗靜電雙網絡硅水凝膠的制備方法，其特征在于，所述交聯劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺或1,4-二乙烯基苯，所述交聯劑與親水烯類單體的質量比為0.002~0.004；所述引發劑為過硫酸鉀或過硫酸銨，所述引發劑與親水烯類單體的質量比為0.001~0.002。

4.根據權利要求1所述韌性抗靜電雙網絡硅水凝膠的制備方法，其特征在于，所述催化劑為濃鹽酸，所述催化劑與含硅單體的質量比為0.83~1.09；所述助溶劑為乙醇，所述助溶劑與含硅單體的質量比為0.37~0.49。

5.一種韌性抗靜電雙網絡硅水凝膠的制備方法，其特征在于，所述硅水凝膠為雙網絡結構，所述雙網絡結構由第一高分子網絡和第二高分子網絡相互穿插形成共價-氫鍵雙網絡硅水凝膠或疏水締合-氫鍵雙網絡硅水凝膠，所述第一高分子網絡為第一網絡單體通過自由基加成聚合形成碳鏈聚合物，然后所述碳鏈聚合物通過化學交聯或疏水締合作用形成的交聯網絡；所述第二高分子網絡為第二網絡單體通過縮合聚合形成含硅聚合物，然后所述含硅聚合物通過氫鍵作用形成的交聯網絡；所述第一網絡單體為親水烯類單體和/或疏水烯類單體；所述第二網絡單體為含硅單體；

包括以下步驟：將第一網絡單體、乳化劑和引發劑溶于去離子水中，然后加入第二網絡單體、催化劑和助溶劑，混合均勻得到混合溶液，使混合溶液中的總單體濃度為3.02~3.41mol/L，然后將所述混合溶液灌入玻璃模具中，于60℃~80℃下聚合反應20h~28h，聚合反應結束，將水凝膠置于去離子水中透析，即得到所述疏水締合-氫鍵雙網絡硅水凝膠；所述第一網絡單體為親水烯類單體和疏水烯類單體；

所述親水烯類單體為丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺中的多種；所述疏水烯類單體為甲基丙烯酸十八烷基酯和/或甲基丙烯酸十六烷基酯；所述含硅單體為六甲基二硅氧烷、正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷中的多種。

6.根據權利要求5所述韌性抗靜電雙網絡硅水凝膠的制備方法，其特征在于，所述第一網絡單體與第二網絡單體的質量比為0.79~0.99。

7.根據權利要求5所述韌性抗靜電雙網絡硅水凝膠的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為十六烷基三甲基溴化銨或十二烷基三甲基溴化銨，所述乳化劑與第一網絡單體的質量比為0.47~0.53；所述引發劑為過硫酸鉀或過硫酸銨，所述引發劑與第一網絡單體的質量比為0.0044~0.0049。

8.根據權利要求5所述韌性抗靜電雙網絡硅水凝膠的制備方法，其特征在于，所述催化劑為濃鹽酸、硫酸或對甲苯磺酸，所述催化劑與第二網絡單體的質量比為0.74~0.83；所述助溶劑為乙醇或甲醇，所述助溶劑與第二網絡單體的質量比為0.33~0.37。