[發明專利]一種柔性透明離子凝膠電極及其制備方法

有效

• 申請號: 202110654894.6
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113388131B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 高海南;毛佳樂;師琪;陳哲之;穆凱代斯·阿布來孜
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08F220/38;C08F220/06;C08F220/54;C08L33/02;C08L33/14;C08L33/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張雪嬌

1.一種柔性透明離子凝膠電極的制備方法，其特征在于，包括：

S1)將丙烯酰胺類單體和\或第一丙烯酸類單體在交聯劑存在的條件下進行聚合反應，得到網絡結構聚合物；

S2)將上述網絡結構聚合物充分浸泡在含有第二丙烯酸類單體的溶液中進行充分溶脹，然后加熱進行聚合反應，得到雙網絡結構聚合物；

S3)將上述雙網絡結構聚合物在離子溶液中充分溶脹，得到柔性透明離子凝膠電極；

所述丙烯酰胺類單體選自丙烯酰胺、N,N-二烷基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺與N,N-二烷基甲基丙烯酰胺中的一種或多種；所述第一丙烯酸類單體與第二丙烯酸類單體各自獨立地選自丙烯酸、甲基丙烯酸與式(I)所示的單體中的一種或多種：

其中，R為氫或烷基，a為1～10的整數，b為1～10的整數；

所述第二丙烯酸類單體中丙烯酸和/或甲基丙烯酸與式(I)所示的單體的摩爾比為(5～10)：(0～5)，且式(I)所示的單體含量不為0；

所述交聯劑選自甲叉雙丙烯酰胺和/或聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述丙烯酰胺類單體選自丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺與N,N-二乙基甲基丙烯酰胺中的一種或多種；所述第一丙烯酸類單體與第二丙烯酸類單體各自獨立地選自丙烯酸、甲基丙烯酸與3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]銨]丙烷-1-磺酸內鹽中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1)中還加入第一引發劑；所述第一引發劑為過硫化物引發劑；所述第一引發劑的摩爾量為丙烯酰胺類單體和/或第一丙烯酸類單體摩爾量的0％～1％，且不為0；

所述步驟S2)中含有第二丙烯酸類單體的溶液中還含有第二引發劑；所述第二引發劑為過硫化物引發劑；所述第二引發劑的摩爾量為第二丙烯酸類單體摩爾量的0％～1％，且不為0。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1)中還加入脂肪胺加速劑；所述脂肪胺加速劑為N,N,N',N'-四甲基乙二胺；所述脂肪胺加速劑的摩爾量為丙烯酰胺類單體和/或第一丙烯酸類單體摩爾量的0％～1％。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述離子溶液包含無機鹽和/或兩性離子滲透劑；所述無機鹽選自氯化鈣、氯化鈉、氯化鋰與氯化銨中的一種或多種；所述兩性離子滲透劑選自脯氨酸與甜菜堿中的一種或多種；

所述離子溶液中無機鹽的質量濃度為10％～30％；所述兩性離子滲透劑的質量濃度為30％～40％。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2)中聚合反應的溫度為50℃～70℃；所述聚合反應的時間為1～3h。

7.權利要求1～6任意一項制備方法所制備的透明離子凝膠電極。