[發明專利]一種MXene增強的雙網絡自愈合導電水凝膠的制備方法

有效

• 申請號: 202110059296.4
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112679755B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 邵偉;江蕾;劉佳;何姝
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08J3/24;C08L5/04;C08L97/00;C08K3/28;G01B7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種MXene增強的自愈合導電水凝膠的制備方法，其特征在于：丙烯酸通過自由基聚合交聯成為第一網絡，木質素胺與氧化海藻酸鈉通過席夫堿反應交聯成為第二網絡，其中二維片層MXene材料作為無機納米填充相，實現導電及機械性能增強的雙重功能；具體包括以下步驟：

1)配制一定濃度的海藻酸鈉溶液，加入高碘酸鈉，避光反應一定時間，加入乙二醇終止反應，乙醇沉淀出產物，并進行收集清洗以及干燥，得到氧化海藻酸鈉；

2)配制一定濃度的木質素溶液，逐滴加入二乙烯三胺，調節pH值至堿性，再加入甲醛溶液，反應一定時間后，用丙醇使木質素胺沉淀，收集沉淀進行清洗干燥；

3)將上述步驟得到的木質素胺溶解，加入一定量的氧化海藻酸鈉繼續溶解；

4)將上述含有木質素胺和氧化海藻酸鈉的溶液與一定量的丙烯酸共混，加入一定濃度的MXene分散液攪拌均勻并加入一定量的Fe³⁺；

5)在冰浴條件下向上述溶液加入一定量的過硫酸銨，攪拌均勻后，將混合溶液倒入模具中，交聯一段時間得到雙網絡自愈合導電水凝膠。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，海藻酸鈉濃度為0.5～2％，體積為50～150毫升，高碘酸鈉的用量為0.8～1.5克，避光反應時間為5～10小時。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，木質素溶液的濃度為5～15％，體積為15～30毫升，二乙烯三胺的量為1.5～4克，pH值為9～11，甲醛溶液的質量為1～3克，反應時間為4～12小時。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，木質素胺的質量為0.1～0.4克，溶于10～15毫升去離子水中，氧化海藻酸鈉的質量與木質素胺質量的比例為1∶1～1∶4。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中，丙烯酸用量為3-8毫升，MXene分散液濃度為0.5～2毫克/毫升，Fe³⁺的來源為FeCl₃，Fe₂(SO₄)₃和Fe(NO₃)₃，質量為0.08～0.24克。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟5)中，過硫酸銨的質量為0.25-0.5克，交聯時間為3-8小時。

7.根據權利要求1所述制備方法得到的自愈合導電水凝膠，可用于柔性應變傳感器。