水凝胶及其制造方法技术

一种水凝胶，其包含水、凝胶强度改进剂、和含有所述水和所述凝胶强度改进剂的高分子基体，其中所述高分子基体包含具有1个烯键式不饱和基团的单官能单体和具有2至6个烯键式不饱和基团的多官能单体的共聚物，所述共聚物具有键合至所述共聚物的主链的亲水性基团，并且如在拉伸试验中测量的所述水凝胶的断裂强度和断裂伸长率分别为5kPa以上和200％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水凝胶及其制造方法
本专利技术涉及水凝胶及其制造方法。本专利技术的水凝胶可以适当地用于例如碱性二次电池、防电解腐蚀步骤中的回填料、再碱化用部件和脱盐用部件等需要强度和耐碱性的用途。
技术介绍
水凝胶在具有亲水性高分子链交联的三维网状结构的高分子基体中包含水或保湿剂等。此外，通过包含或保持含有电解质的水溶液，可以赋予导电性。例如，水凝胶可以用于生物电极或电池的电解质等，并且在医疗领域和工业领域中具有广泛的用途。特别地，在碱性二次电池的领域，为了提高安全性，使用水凝胶的碱性电解质的凝胶化从很久以前就已经受到了关注。镍-氢二次电池和作为下一代二次电池而受到关注的镍-锌二次电池使用水溶液作为电解液。因此，与例如锂离子二次电池等使用有机溶剂作为电解液的非水系二次电池相比，这些二次电池具有高的安全性。然而，由于具有高浓度的碱水溶液用作电解液，当碱水溶液由于液体泄漏而附着至皮肤或衣物时，可引起对皮肤的损伤或可损伤衣物。通过将电解液保持在水凝胶中，可以防止液体泄漏，并且可以长期安全和稳定地使用电池。作为其中将水凝胶用于保持电解液的实例，有国际公开WO2002-023663号(专利文献1)和日本特开2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水凝胶，其包含水、凝胶强度改进剂、和含有所述水和所述凝胶强度改进剂的高分子基体，其中所述高分子基体包含具有1个烯键式不饱和基团的单官能单体和具有2至6个烯键式不饱和基团的多官能单体的共聚物，所述共聚物具有键合至其主链的亲水性基团，并且所述水凝胶具有在拉伸试验中的断裂强度为5kPa以上和断裂伸长率为200％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.25 JP 2015-188867;2015.09.25 JP 2015-188871.一种水凝胶，其包含水、凝胶强度改进剂、和含有所述水和所述凝胶强度改进剂的高分子基体，其中所述高分子基体包含具有1个烯键式不饱和基团的单官能单体和具有2至6个烯键式不饱和基团的多官能单体的共聚物，所述共聚物具有键合至其主链的亲水性基团，并且所述水凝胶具有在拉伸试验中的断裂强度为5kPa以上和断裂伸长率为200％以上。2.根据权利要求1所述的水凝胶，其中所述凝胶强度改进剂选自多元醇、含多价离子的化合物、聚乙烯醇系聚合物和纤维素纳米纤维。3.根据权利要求1所述的水凝胶，其具有片状形式并且包含水、作为凝胶强度改进剂的多元醇、和含有所述水和所述多元醇的高分子基体，其中所述高分子基体包含具有1个烯键式不饱和基团的单官能单体和具有2至6个烯键式不饱和基团的多官能单体的共聚物，所述共聚物在其主链中不具有酯键和酰胺键，并且具有键合至所述主链的亲水性基团，在100重量份的所述水凝胶中包含1至30重量份的所述高分子基体，以在100重量份的所述共聚物中为0.1至5重量份的比例包含所述多官能单体衍生的聚合物，并且所述水凝胶具有在拉伸试验中的断裂强度为5kPa以上和断裂伸长率为200％以上。4.根据权利要求3所述的水凝胶，其中，在100重量份的所述水凝胶中包含20至70重量份的作为所述凝胶强度改进剂的多元醇。5.根据权利要求1所述的水凝胶，其包含水、作为凝胶强度改进剂的聚乙烯醇系聚合物和/或纤维素纳米纤维、和含有所述水和所述聚乙烯醇系聚合物和/或所述纤维素纳米纤维的高分子基体，其中所述高分子基体包含具有1个烯键式不饱和基团的单官能单体和具有2至6个烯键式不饱和基团的多官能单体的共聚物，所述共聚物具有键合至其主链的亲水性基团，在100重量份的所述水凝胶中包含1至30重量份的所述高分子基体，以在100重量份的所述共聚物中为0.1至5重量份的比例包含所述多官能单体衍生的聚合物，当包含所述聚乙烯醇系聚合物作为所述凝胶强度改进剂时，基于100重量份的所述高分子基体，包含10至150重量份的所述聚乙烯醇系聚合物，当包含所述纤维素纳米纤维作为所述凝胶强度改进剂时，基于100重量份的所述高分子基体，包含1.0至50重量份的所述纤维素纳米纤维，并且当水包含于100重量份的所述水凝胶中以使所述高分子基体和所述凝胶强度改进剂的总含量变为10重量份时，所述水凝胶显示拉伸断裂强度为10kPa以上并且拉伸断裂伸长率为100％以上。6.根据权利要求5所述的水凝胶，其中所述水凝胶显示在4M的氢氧化钾水溶液中的溶胀度为600％以下并且显示(在4M的氢氧化钾水溶液中的溶胀度)/(在离子交换水中的溶胀度)为0.2以下。7.根据权利要求5所述的水凝胶，其中所述聚乙烯醇系聚合物为聚乙烯醇的部分皂化产物，显示平均聚合度为500至3,000，并且显示皂化度为80至97mol％。8.根据权利要求5所述的水凝胶，其中所述纤维素纳米纤维显示平均纤维直径为1至200nm。9.根据权利要求5所述的水凝胶，其中所述水凝胶包含多元醇。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：西海健悟，芥谅，冈本光一朗，笹原秀一，
申请(专利权)人：积水化成品工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP