The invention relates to the field of intelligent materials, and discloses a preparation method of self-healing hydrogel fibers. The method is as follows: polyvinyl alcohol, acrylamide and acrylic acid are used as monomers, hydrogels with self-repairing ability are obtained by chemical crosslinking and physical crosslinking, conductive hydrogel fibers are obtained by wet spinning, and hydrogels have good toughness and flexibility, which can be woven into fiber cloth, and can be blended with other fibers to form various successes. Able to fabric.
【技术实现步骤摘要】
一种自愈性水凝胶纤维的制备方法
本专利技术涉及智能材料领域,尤其涉及一种自愈性水凝胶纤维的制备方法。
技术介绍
水凝胶(Hydrogel)是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基,亲水残基与水分子结合,将水分子连接在网状内部,而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状,能吸收大量的水。PVA水凝胶具有良好的非毒性与生物相容性,可以应用于日常生活中,甚至是应用于生物医学中。水凝胶通常存在凝胶强度低、韧性差和吸水速度慢等缺点,无法满足使用的要求。所以采用交联的方式来增强水凝胶的强度与韧性等机械性能来加强水凝胶的可使用性,拓展水凝胶的使用范围,交联的方式可分为物理交联和化学交联两大类。而单单物理交联或化学交联都不能得到理性强度的水凝胶,所以双交联模式被纳入了水凝胶的设计思考范围内。纤维用途广泛,可织成细线、线头和麻绳,造纸或织毡时还可以织成纤维层;同时也常用来制造其他物料,及与其他物料共同组成复合材料,在人类生活中具有极大的用途,纤维的使用往往需要纤维具备一定的强度,而经过双交联的水凝胶可以胜任这项“织物”。材料的自修复能力大致可分为两大类,外援性自修复和本征自修复,外援性自修复是借助材料包裹的可修复单体或粘合剂来实现自修复,修复性能有限。所以我们逐渐将目光移向本征自修复材料。希望自修复材料能够通过自身的特殊作用自我修复自身收到的损伤。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种自愈性水凝胶纤维的制备方法。本专利技术方法中,采用本专利技术方法制备的物理-化学双交联方法制备 ...
【技术保护点】
1.一种自愈性水凝胶纤维的制备方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1)、溶解聚乙烯醇:将聚乙烯醇加入去离子水中,水浴加热至70‑80℃,通过剧烈搅拌使聚乙烯醇溶解,然后静置待聚乙烯醇完全溶解后,得到聚乙烯醇溶液,待用;步骤2)、按质量比(40:60)‑(30:70)向聚乙烯醇溶液中加入丙烯酰胺和丙烯酸,搅拌均匀,超声分散,待用;步骤3)、按600‑700mg/ml加入过硫酸钾与按溶液总质量1.5‑2.5%加入N,N‑亚甲基双丙烯酰胺;步骤4)、将步骤3)所得溶液倒入三颈烧瓶中,通氮气赶除氧气,在55‑65℃下引发丙烯酰胺和丙烯酸发生共聚合,反应时间为4‑6h;步骤5)、使用注射器将反应液注入质量分数为1‑3%的氢氧化钠水溶液中凝固成纤维,放置4‑8h后取出自然风干,得到水凝胶纤维;步骤6)、待反应完毕后,将水凝胶纤维于‑80℃至‑60℃下冷冻3‑5h,取出,于室温下解冻10‑14h,再于‑80至‑60℃下冷冻6h后解冻,往复3次,形成微晶区点物理交联,最终得到自愈性水凝胶纤维。
【技术特征摘要】
1.一种自愈性水凝胶纤维的制备方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1)、溶解聚乙烯醇:将聚乙烯醇加入去离子水中,水浴加热至70-80℃,通过剧烈搅拌使聚乙烯醇溶解,然后静置待聚乙烯醇完全溶解后,得到聚乙烯醇溶液,待用;步骤2)、按质量比(40:60)-(30:70)向聚乙烯醇溶液中加入丙烯酰胺和丙烯酸,搅拌均匀,超声分散,待用;步骤3)、按600-700mg/ml加入过硫酸钾与按溶液总质量1.5-2.5%加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺;步骤4)、将步骤3)所得溶液倒入三颈烧瓶中,通氮气赶除氧气,在55-65℃下引发丙烯酰胺和丙烯酸发生共聚合,反应时间为4-6h;步骤5)、使用注射器将反应液注入质量分数为1-3%的氢氧化钠水溶液中凝固成纤维,放置4-8h后取出自然风干,得到水凝胶纤维;步骤6)...
【专利技术属性】
技术研发人员:万军民,帅卢屹峥,胡智文,王秉,彭志勤,
申请(专利权)人:浙江理工大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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