一种基于RAFT法的石墨烯原位增韧聚丙烯酸水凝胶及其制法制造技术

本发明专利技术涉及高强度水凝胶技术领域，且公开了一种基于RAFT法的石墨烯原位增韧聚丙烯酸水凝胶，包括以下配方原料及组分：功能化石墨烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、引发剂、N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺。以功能化石墨烯中的4‑氰基‑4‑(苯基硫代甲酰硫基)戊酸甲酯作为大分子链转移剂反应中心，通过可逆加成‑断裂链转移自由基聚合法，使丙烯酸等单体在石墨烯表面原位聚合，通过化学共价键修饰，将丙烯酸水凝胶与石墨烯有机结合，增强了石墨烯与丙烯酸水凝胶的界面相容性，避免了石墨烯纳米粒子发生团聚和沉降的现象，分散均匀后的石墨烯纳米粒子赋予了丙烯酸水凝胶优异的拉伸强度和韧性等机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RAFT法的石墨烯原位增韧聚丙烯酸水凝胶及其制法
本专利技术涉及高强度水凝胶
，具体为一种基于RAFT法的石墨烯原位增韧聚丙烯酸水凝胶及其制法。
技术介绍
水凝胶是由亲水性聚合物组成的三维高分子网络结构，具有很强的吸水性，可以吸收和保有大量的水，制备水凝胶的聚合单体丰富，并且制备方法多样，使得水凝胶材料具有高度的可设计性，如不同环境响应型的智能水凝胶、可控药物载体的生物相容性水凝胶等。目前的水凝胶材料氛围天然高分子水凝胶，如壳聚糖水凝胶、海藻酸钠水凝胶等，以及合成高分子水凝胶，如丙烯酸及其衍生物类水凝胶、亲水性醇类水凝胶等，但是传统的丙烯酸水凝胶在持续的吸水和失水过程中，会导致韧性和机械强度下降，大大影响了丙烯酸水凝胶的实际应用，无机纳米材料，如石墨烯、碳纳米管、纳米二氧化硅等具有优异的力学性能，以及独特的小尺寸效应，可以将石墨烯等无机纳米材料与丙烯酸水凝胶结构，来增强材料的机械性能，但是石墨烯纳米粒子之间具有很强的π-π键相互作用，并且石墨烯与丙烯酸水凝胶的界面相容性很差，会导致石墨烯纳米粒子在丙烯酸水凝胶的发生团聚和沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RAFT法的石墨烯原位增韧聚丙烯酸水凝胶，其特征在于：包括以下原料及组分，功能化石墨烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，质量比为0.5-5:30-60:20-50:100:3.5-4.5:3-6。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于RAFT法的石墨烯原位增韧聚丙烯酸水凝胶，其特征在于：包括以下原料及组分，功能化石墨烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，质量比为0.5-5:30-60:20-50:100:3.5-4.5:3-6。


2.根据权利要求1所述的一种基于RAFT法的石墨烯原位增韧聚丙烯酸水凝胶，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的一种基于RAFT法的石墨烯原位增韧聚丙烯酸水凝胶，其特征在于：所述基于RAFT法的石墨烯原位增韧聚丙烯酸水凝胶制备方法如下所式：
(1)向二氯甲烷溶剂中加入氧化石墨烯，超声分散均匀后加入4-氰基-4-(苯基硫代甲酰硫基)戊酸、缩合剂和催化剂，在室温下反应12-48h，加入甲醇溶剂，离心分离、洗涤固体沉淀并干燥，制备得到4-氰基-4-(苯基硫代甲酰硫基)戊酸甲酯接枝的功能化石墨烯；
(2)向1,4-二氧六环溶剂中加入功能化石墨烯，超声分散均匀后在氮气氛围中...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯建新，
申请(专利权)人：侯建新，
类型：发明
国别省市：河南;41