[發明專利]一種力學性能可調節的有機水凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011096885.1
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112194757B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 何云斌;程歡;易銘;徐雅欣;盧寅梅;常鋼;黎明鍇;柯鵬;楊連遇吉
• 申請（專利權）人: 湖北大學;武漢睿聯智創光電有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F222/38;C08J3/075;C08L33/26
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明提供了一種力學性能可調節的有機水凝膠及其制備方法和應用，該方法包括以下步驟：將單體、交聯劑以及交聯促進劑加入至復合溶劑中，震蕩溶解后得到第一溶液；將引發劑加入至復合溶劑中，震蕩溶解后得到第二溶液；將第二溶液加入至第一溶液中，固化成型后即得有機水凝膠；其中，所述單體包括丙烯酰胺、丙烯酸、N?異丙基丙烯酰胺中的一種；所述復合溶劑為醇和水混合而成，所述醇包括乙二醇、丙三醇、己六醇、聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一種。本發明通過采用醇和水組成的混合物作為復合溶劑，調節醇和水的質量比以及醇、水和丙烯酰胺的質量比，進而可對獲得的有機水凝膠進行力學性能調整。

技術領域

本發明涉及柔性材料制備技術領域，尤其涉及一種力學性能可調節的有機水凝膠及其制備方法和應用。

背景技術

水凝膠是極具前景的軟材料之一，在藥物控制釋放，聚電解質，離子觸控面板等方面應用廣泛。通常，水凝膠力學性能對柔性電子器件性能影響極大，而常規以水為溶劑制備的水凝膠，力學性能脆弱；目前力學性能可調節的水凝膠，研究至今缺乏。

基于此，有必要提供一種力學性能可調節的有機水凝膠。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種力學性能可調節的有機水凝膠及其制備方法和應用，以解決現有技術存在的缺陷。

第一方面，本發明提供了一種力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

將單體、交聯劑以及交聯促進劑加入至復合溶劑中，震蕩溶解后得到第一溶液；

將引發劑加入至復合溶劑中，震蕩溶解后得到第二溶液；

將第二溶液加入至第一溶液中，固化成型后即得有機水凝膠；

其中，所述單體包括丙烯酰胺、丙烯酸、N-異丙基丙烯酰胺中的一種；所述復合溶劑為醇和水混合而成，所述醇包括乙二醇、丙三醇、己六醇、聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一種。

可選的，所述的力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法，所述醇與水的質量比為(1～3):2。

可選的，所述的力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法，所述復合溶劑與所述單體的質量比為(65～85):(15～35)。

可選的，所述的力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法，所述交聯劑的質量為所述單體質量的0.01％～0.5％；所述交聯促進劑的質量為所述單體質量的0.01％～0.5％；所述引發劑的質量為所述單體質量的0.01％～25％。

可選的，所述的力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法，所述交聯劑包括N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、二乙烯基苯、二異氰酸酯中的一種。

可選的，所述的力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法，所述交聯促進劑包括N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、三乙醇胺、乙酰丙酮中的一種。

可選的，所述的力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法，所述引發劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種。

第二方面，本發明還提供了一種力學性能可調節的有機水凝膠，采用所述的制備方法制備得到。

第三方面，本發明還提供了一種力學性能可調節的有機水凝膠可應用于柔性電子器件。

本發明的一種力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法相對于現有技術具有以下有益效果：

(1)本發明的力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法，通過采用醇和水組成的混合物作為復合溶劑，調節醇和水的質量比以及醇、水和丙烯酰胺的質量比，進而可對獲得的有機水凝膠進行力學性能調整；

(2)本發明的力學性能可調節的有機水凝膠的制備方法，通過用醇和水組成的混合物作為復合溶劑，通過調節單體和復合溶劑的質量比，進而對反應速率進行調整；