功能凝胶及其制备方法、应用技术

技术编号:23973000 阅读:50 留言:0更新日期:2020-04-29 08:14
本发明专利技术提供一种功能凝胶的制备方法,包括制备包括羧基基团的基材,将含有第一功能填料的第二混合液渗透入所述基材的内部,以使所述第一功能填料与所述基材的羧基基团形成化学键,进而所述第一功能填料与至少部分所述基材形成功能元件,所述功能元件的杨氏模量与所述基材的杨氏模量之比为(3~20):1。本发明专利技术通过第一功能填料与至少部分所述基材之间形成化学键,使所述第一功能填料与相邻的至少部分所述基材之间具有强烈的相互吸引作用并形成功能元件,功能元件处的局部作用力得到增强,从而得到具有稳定界面结构且能实现抗拉伸的功能凝胶。本发明专利技术还提供由该制备方法制得的功能凝胶及其应用。

Functional gel, preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
功能凝胶及其制备方法、应用
本专利技术涉及柔性电子
,特别是涉及一种功能凝胶及其制备方法、应用。
技术介绍
生物组织的杨氏模量为1kPa~100kPa,而当前用于制作医疗器件的聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、硅胶橡胶、天然橡胶等聚合物材料的杨氏模量为1MPa~1GPa,其杨氏模量与生物组织难以匹配,易造成生物体的排异反应。凝胶等功能凝胶在机械和化学特性方面与生物组织具有一定的相似性,因此在植入器件、仿生材料、柔性显示等诸多领域有着广泛的应用。但是,传统的功能凝胶具有柔性衬底以及刚性功能元件,柔性衬底与刚性功能元件之间杨氏模量不适配,且附着性较差,因而易在拉伸或弯曲时导致刚性功能元件从柔性衬底上脱落,或刚性功能元件在拉伸过程中断裂,并造成功能凝胶的破损、失效或不稳定。传统的制备方法无法制得具有较好抗拉伸性能的功能凝胶,且制备方法较为复杂,因而限制了功能凝胶的进一步应用。
技术实现思路
鉴于此,有必要针对上述技术问题提供一种功能凝胶及其制备方法、应用,所述制备方法步骤简单,且制得的功能凝胶具有较好的抗拉伸性能和较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:/n(1)将聚合物的单体、交联剂、引发剂分散于第一介质中形成第一混合液,使所述第一混合液在载体上形成预聚物,并对所述预聚物进行固化处理,制得基材,所述基材包括羧基基团;/n(2)将第一功能填料分散于第二介质中得到第二混合液,再将所述第二混合液渗透入所述基材的内部,以使所述第一功能填料与所述基材的羧基基团形成化学键,进而所述第一功能填料能与至少部分所述基材形成功能元件,得到功能凝胶;/n其中,所述功能元件的杨氏模量与所述基材的杨氏模量之比为(3~20):1。/n

【技术特征摘要】
1.一种功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将聚合物的单体、交联剂、引发剂分散于第一介质中形成第一混合液,使所述第一混合液在载体上形成预聚物,并对所述预聚物进行固化处理,制得基材,所述基材包括羧基基团;
(2)将第一功能填料分散于第二介质中得到第二混合液,再将所述第二混合液渗透入所述基材的内部,以使所述第一功能填料与所述基材的羧基基团形成化学键,进而所述第一功能填料能与至少部分所述基材形成功能元件,得到功能凝胶;
其中,所述功能元件的杨氏模量与所述基材的杨氏模量之比为(3~20):1。


2.根据权利要求1所述的功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述化学键包括离子键、氢键中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述离子键包括COO-/Fe3+、COO-/Ca2+中的至少一种,所述氢键包括COOH/BO33-。


4.根据权利要求1所述的功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述第一功能填料包括氯化铁、硝酸铁、乙酰丙酮铁、硫氰化铁、硫酸铁、硫酸钙、氯化钙、硼砂、硼酸、苯硼酸中的至少一种,所述第二介质包括水。


5.根据权利要求4所述的功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述第二混合液中还包括第二功能填料,所述第二功能填料包括氯化钠、氯化锂、氯化钾中的至少一种。


6.根据权利要求5所述的功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述第二混合液中,所述第一功能填料、所述第二功能填料及所述第二介质的质量比为(20~40):(10~20):(40~70)。


7.根据权利要求1所述的功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述第一混合液中,所述聚合物的单体包括丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺中的至少一种;及/或,
所述交联剂包括N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种;及/或,
所述引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、1,3-丙酮二羧酸、过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种。


8.根据权利要求7所述的功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述第一混合液中还包括增稠剂及/或固化促进剂,所述增稠剂的分子量为2000~20000。


9.根据权利要求8所述的功能凝胶的制备方法,其特征在于,所述增稠剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酸、琼脂、壳聚糖、聚乙二醇、透明质酸、海藻酸钠中的至少一种;及/或,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯雪刘兰兰唐瑞涛张柏诚陈颖
申请(专利权)人:浙江清华柔性电子技术研究院清华大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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