[發明專利]一種界面增強的多層復合導電凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202210322272.8
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114835931A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 彭爭春;徐秀茹;何楚斌;陳宇軒
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L33/26;C08L1/28;C08L5/00;C08L39/06;C08K3/16;C08F251/02;C08F220/56;C08F220/58;C08F251/00;C08F271/02;C08F2/44;C09D165/00;C09D125
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉

1.一種界面增強的多層復合導電凝膠，其特征在于，包括n層凝膠層和n-1層界面層，所述n層凝膠層和所述n-1層界面層交替層疊設置，沿著層疊的方向依次為第一凝膠層、第一界面層、第二凝膠層、第二界面層、……、第n-1界面層、第n凝膠層，其中，n為大于等于2的整數；

各層界面層各自獨立地包括界面導電劑，所述界面導電劑為微納米材料。

2.根據權利要求1所述的界面增強的多層復合導電凝膠，其特征在于，所述n層凝膠層的機械模量由大到小為：第一凝膠層＞第二凝膠層＞……＞第n凝膠層。

3.根據權利要求1或2所述的界面增強的多層復合導電凝膠，其特征在于，所述多層復合導電凝膠由依次層疊設置的第一凝膠層、第一界面層、第二凝膠層組成。

4.根據權利要求1所述的界面增強的多層復合導電凝膠，其特征在于，所述界面導電劑選自金屬鹽、金屬納米材料、導電聚合物、含有摻雜劑的導電聚合物、導電碳材料中的一種或幾種；

各層界面層的厚度介于50納米至50微米之間。

5.根據權利要求1所述的界面增強的多層復合導電凝膠，其特征在于，各層凝膠層的厚度介于100納米至10毫米之間。

6.一種權利要求1-5任一項所述的界面增強的多層復合導電凝膠的制備方法，其特征在于，包括步驟：

制備第一凝膠層；

在所述第一凝膠層上依次制備第一界面層、第二凝膠層、第二界面層、……、第n-1界面層、第n凝膠層，得到所述多層復合導電凝膠，其中，n為大于等于2的整數。

7.根據權利要求6所述的界面增強的多層復合導電凝膠的制備方法，其特征在于，各層凝膠層的制備方法獨立地選自模板法、旋涂法、噴涂法、打印法中的一種，

各層界面層的制備方法獨立地選自模板法、旋涂法、噴涂法、打印法中的一種。

8.根據權利要求6所述的界面增強的多層復合導電凝膠的制備方法，其特征在于，所述n為2，所述多層復合導電凝膠的制備方法包括：

將100份第一溶劑、5-50份第一聚合物前驅體、0.1-10份第一交聯劑、0-20份第一導電劑、0.01-20份第一模量調節劑混合，得到第一前驅體溶液；

將所述第一前驅體溶液進行攪拌，然后在25-90℃加熱或者紫外光輻照下進行預聚合1-60分鐘，得到第一凝膠層；

取界面導電劑分散液于所述第一凝膠層上，形成第一界面層；

將100份第二溶劑、1-50份第二聚合物前驅體、0.01-10份第二交聯劑、0-20份第二導電劑、0.01-20份第二模量調節劑混合，得到第二前驅體溶液；

將所述第二前驅體溶液進行攪拌，然后取所述第二前驅體溶液于所述第一界面層上，在25-90℃加熱或者紫外光輻照下進行預聚合1-60分鐘，形成第二凝膠層。

9.根據權利要求8所述的界面增強的多層復合導電凝膠的制備方法，其特征在于，所述第一聚合物前驅體和第二聚合物前驅體各自獨立地選自丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一種或幾種；

所述第一交聯劑和第二交聯劑各自獨立地選自N，N’-二甲基二丙烯酰酰胺，聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酰化明膠、丙烯酰基化黃原膠、過硫酸銨中的一種或多種；

所述第一導電劑和第二導電劑各自獨立地選自金屬鹽、金屬納米材料、導電聚合物、含有摻雜劑的導電聚合物、導電碳材料中的一種或多種；

所述第一模量調節劑和第二模量調節劑各自獨立地選自聚乙烯吡咯烷酮、羧基化纖維素納米晶須、羧甲基殼聚糖、金屬氧化物微納米顆粒中的一種或幾種；

所述第一溶劑和第二溶劑各自獨立地選自去離子水、乙醇、甲醇、異丙醇、異丁醇、丙三醇、乙二醇中的一種或幾種。

10.根據權利要求8所述的界面增強的多層復合導電凝膠的制備方法，其特征在于，所述界面導電劑分散液由界面導電劑、界面溶劑組成；

所述界面導電劑選自金屬鹽、金屬納米材料、導電聚合物、含有摻雜劑的導電聚合物、導電碳材料中的一種或幾種；

所述界面溶劑選自去離子水、乙醇、甲醇、異丙醇、異丁醇、丙三醇、乙二醇中的一種或幾種。