一种具有取向结构的纤维素纳米晶复合凝胶制备方法及其产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有取向结构的纤维素纳米晶复合凝胶制备方法及其产品和应用，通过拉伸的方法得到取向结构的PVA/CNC复合凝胶，合成路线非常简单。这种取向结构能够使凝胶在正交偏振片之间产生双折射现象，在凝胶形状或CNC取向度改变的情况下，偏光颜色会发生改变。这种性质赋予了PVA/CNC复合凝胶凝胶作为刺激响应材料的潜力，如响应压力和离子浓度。同时，通过掩膜对PVA/CNC复合凝胶进行局部溶液处理，得到的图案仅仅在正交偏光下观测到，使凝胶具有防伪功能。胶具有防伪功能。胶具有防伪功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有取向结构的纤维素纳米晶复合凝胶制备方法及其产品和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种具有取向结构的纤维素纳米晶复合凝胶制备方法及其产品和应用。

技术介绍

[0002]为应对能源危机，确保可持续发展，生物基材料的开发因其固有的可再生、无毒、生物相容性和生物降解性而更具各种应用的吸引力。纤维素纳米晶体(CNC)是一种一维多糖纳米晶体，因其高硬度、高纵横比和广泛存在于植物、动物(被囊类)和藻类中而受到广泛关注。除了作为复合材料的增强成分外，CNC还具有许多优异的化学和物理性能，使其在生物医学、传感器和电子领域具有潜在的应用价值。
[0003]此外，研究人员通还过机械剪切、磁场、电场等使CNC取向形成向列结构，不仅使其复合材料在力学上显示出各项异性，而且在交叉偏振模式下具有明显的双折射行为，赋予了CNC复合材料在光学性质，拓展了其应用领域。为了长期保持CNC在水凝胶中的取向结构，通常采用将前驱体光聚合或将水凝胶干燥的方法。然而，如何在高含水量的水凝胶中快速固定取向的CNC仍然具有挑战性。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有取向结构的纤维素纳米晶复合凝胶制备方法，其特征在于：由以下步骤组成，将微晶纤维素加入到浓硫酸中水解，制成具有乳白色外观的纤维素纳米晶体悬浮液，将聚乙烯醇溶解在所述纤维素纳米晶体悬浮液中，室温下将纤维素纳米晶体悬浮液倒入模具中，并置于低温下冷冻后取出解冻，制得聚乙烯醇/纤维素纳米晶体冻融凝胶；将聚乙烯醇/纤维素纳米晶体冻融凝胶预拉伸，并浸泡在硫酸钠溶液中，用去离子水冲洗并浸泡在氯化钙溶液中，最后，将得到的凝胶浸泡在去离子水中得到具有取向结构的聚乙烯醇/纤维素纳米晶体复合凝胶。2.根据权利要求1所述的具有取向结构的纤维素纳米晶复合凝胶制备方法，其特征在于：所述将聚乙烯醇溶解在纤维素纳米晶体悬浮液中，其中，聚乙烯醇的浓度为8～15wt％。3.根据权利要求1或2所述的具有取向结构的纤维素纳米晶复合凝胶制备方法，其特征在于：所述制成具有乳白色外观的纤维素纳米晶体悬浮液，其中，纤维素纳米晶体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明，孙文，汪坚，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：