The invention discloses a preparation method of cellulose ionic conductive hydrogel and the prepared hydrogel. The preparation method is as follows: adding cellulose to the aqueous solution of sodium hydroxide and urea, dissolving at 5 to Under the conditions of temperature and inert gas protection, the reaction time is 20-30 hours; the product of 2 is washed with ether, evaporated by rotation to remove the remaining ether, and then the allyl cellulose solution is obtained; 4. Ammonium persulfate is added to the allyl cellulose solution, stirred for 3-10 minutes, then centrifugal defoaming is carried out, and the hydrogel is obtained by 20-30 hours reaction at 25-35 degrees C. The cellulose ionic conductive hydrogel has high tensile property, high compressibility, high frost resistance and excellent ionic conductivity.
【技术实现步骤摘要】
纤维素离子导电水凝胶的制备方法及制备得到的水凝胶
本专利技术涉及水凝胶
,具体地,本专利技术涉及一种纤维素离子导电水凝胶的制备方法及制备得到的水凝胶。
技术介绍
现代电子,比如人体可穿戴感应器,太阳能转换,或者是机器人中的反馈传感器需要发展具有高拉伸性、压缩性、离子传输的柔性电解质,具有3D网络、富含大量水的水凝胶是一种较能拉伸、压缩的材料,水凝胶中的水相可以赋予离子快速的传输和使水凝胶具有类似液体的传导性能。基于天然聚合物的可拉伸和可压缩水凝胶由于其安全性、生物相容性、取之不尽、用之不竭等特点,在电子领域受到了广泛的关注。将合成聚合物或无机组分与天然聚合物复合而成的天然聚合物基水凝胶是近年来比较有吸引力的一类水凝胶,如丙烯酰胺与壳聚糖复合水凝胶比纯天然高分子基水凝胶具有高的机械性能;碳纳米管与纳米纤维素复合水凝胶具有高的导电性。但是,这些水凝胶不能充分的发挥天然高分子的优势如生物可降解、可再生、无毒等优势。因此,纯天然高分子水凝胶的发展更具有吸引力和不可阻挡的趋势。然而,纯天然高分子基水凝胶通常具有较低的拉伸性和压缩性,另外导电水凝胶中含有大量的水,这不可避免地在零度以下就冻结和不导电,这严重限制了其实际的应用。因此,开发具有高拉伸性、高压缩性、高抗冻性的导电纯天然高分子离子导电水凝胶仍然是一个相当大的挑战。。
技术实现思路
基于此,本专利技术在于克服现有技术的缺陷,提供一种纤维素离子导电水凝胶的制备方法,所述制备方法利用NaOH/尿素水溶液作为溶剂,绿色环保,且通过所述制备方法使制备出的水凝胶具有高拉伸性、高压缩性、高抗冻性和优异的离子导电性。本专利 ...
【技术保护点】
1.一种纤维素离子导电水凝胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1、把纤维素添加到质量分数为6~8 wt%氢氧化钠和10~13 wt%尿素的水溶液中,在‑5~‑20℃下溶解,搅拌,获得透明的5~8 wt%的纤维素溶液;步骤S2、将烯丙基缩水甘油醚滴加进纤维素溶液中,滴加速度为1~5s/滴,在25~35℃和惰性气体保护的条件下反应20~30h,其中,所述烯丙基缩水甘油醚和纤维素溶液中纤维素上的脱水葡萄糖单元摩尔比7~9;步骤S3、用乙醚清洗步骤S2所得产物除去烯丙基缩水甘油醚,并在28~32℃下旋转蒸发以除去剩余的乙醚,即得烯丙基纤维素溶液;步骤S4、向烯丙基纤维素溶液中加入过硫酸铵,搅拌3~10min,然后离心除泡,25~35℃条件下反应20~30h,得到水凝胶,其中所述过硫酸铵的用量为纤维素的14%~30%。
【技术特征摘要】
1.一种纤维素离子导电水凝胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1、把纤维素添加到质量分数为6~8wt%氢氧化钠和10~13wt%尿素的水溶液中,在-5~-20℃下溶解,搅拌,获得透明的5~8wt%的纤维素溶液;步骤S2、将烯丙基缩水甘油醚滴加进纤维素溶液中,滴加速度为1~5s/滴,在25~35℃和惰性气体保护的条件下反应20~30h,其中,所述烯丙基缩水甘油醚和纤维素溶液中纤维素上的脱水葡萄糖单元摩尔比7~9;步骤S3、用乙醚清洗步骤S2所得产物除去烯丙基缩水甘油醚,并在28~32℃下旋转蒸发以除去剩余的乙醚,即得烯丙基纤维素溶液;步骤S4、向烯丙基纤维素溶液中加入过硫酸铵,搅拌3~10min,然后离心除泡,25~35℃条件下反应20~30h,得到水凝胶,其中所述过硫酸铵的用量为纤维素的14%~30%。2.根据权利要求1所述的纤维素离子导电水凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S1为:把纤维素添加到质量分数为7wt%氢氧化钠和12wt%尿素的水溶液中,在-10~-15℃下溶解,搅拌,获得透明的6wt%的纤维素溶液。3.根据权利要求1所述的纤维素离子导电水凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S2为:将烯丙基缩水甘油醚滴加进纤维素溶液中,滴加速度为1~5s/滴,在28~32℃和惰性气体保...
【专利技术属性】
技术研发人员:何明辉,仝瑞平,陈广学,潘丹红,田君飞,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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