一种基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的制备方法。本发明专利技术所述可聚合咪唑型低共熔溶剂由氢键受体与氢键供体于60～100℃混合得到，所述氢键受体为咪唑型离子液体，所述氢键供体为含双键的羧酸类单体，所述氢键受体与氢键供体的摩尔比不大于1:0.5。将可聚合咪唑型低共熔溶剂与光引发剂混合，经紫外光照射聚合得到基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体。本发明专利技术制备的导电弹性体具有优良的离子传导性能、优异的拉伸性能、良好的光学透明性、黏附性以及抗冻性，在生物传感器、可穿戴设备、柔性电极、运动监测上具有广阔的应用前景。广阔的应用前景。广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的制备方法


[0001]本专利技术属于弹性体材料
，涉及一种基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的制备方法。

技术介绍

[0002]离子液体，又被称为室温离子液体或低温熔融盐，是由有机阳离子与阴离子组成的物质。离子液体作为绿色溶剂，具有特殊的物理性质和化学性质，已经成为热门的研究对象。但是，离子液体的一些缺点限制了它的应用，臂如：粘度大、熔点高、在室温下呈固态等。为了克服离子液体的这些缺点，出现了一种新的绿色溶剂—低共熔溶剂。低共熔溶剂一般由一定化学计量比的氢键受体和氢键供体组合而成，它们之间能够通过氢键相互结合，形成共晶混合物，且熔点比每个组分的熔点都低。通常，大多数低共熔溶剂在室温至70℃之间都呈液态。一般情况下，低共熔溶剂由季铵盐与氢键供体（能够与季铵盐的卤素阴离子形成复合体）混合而成。与离子液体相比，低共熔溶剂是一类新型离子液体，具有电导率高、电化学性质稳定、难挥发等离子液体的性质，也具备熔点低、粘度小、制备简单、不需要复杂的合成过程等独特的特性。
[0003]近年来，国内报道了以咪唑型离子液体为氢键受体的低共熔溶剂。张欢欢等人（化学通报,2015,78(1),73
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79）以1
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丁基
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甲基咪唑氯盐(Bmincl)和二元羧酸（丙二酸，丁二酸，戊二酸和己二酸）为原料，由不同摩尔比混合制备了一类新型低共熔溶剂。杨锐等人报道了一种以咪唑型离子液体1
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（2
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羟乙基）
‑3‑
甲基咪唑氯化物为氢键受体，尿素为氢键供体的低共熔溶剂。尿素的加入降低了熔点和粘度，使低共熔溶剂的应用更加广泛。然而，上述以咪唑型离子液体为组分的低共熔溶剂能够应用于电化学、气体吸附、纳米材料的制备、多孔材料的合成等领域，但未涉及到制备多功能导电弹性体。
[0004]随着信息社会的发展，导电弹性体在传感器、柔性电极、可穿戴设备、可伸缩触摸屏和电子显示器等领域产生广阔的应用前景。然而现在大多数已经报道的导电弹性体缺少抗冻性能和黏附性能，并且力学拉伸性能差。因此，基于简洁的设计和高效的制造，开发一种机械强度高、导电性能良好、透明、抗冻、自黏附和可自愈的弹性体仍然是一个迫切的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的制备方法，该导电弹性体具有良好的机械性能、导电性能、自修复性能、抗冻性能和黏附性能。
[0006]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将氢键受体和氢键供体按一定比例混合，加热搅拌得到均一透明的可聚合咪唑型低共熔溶剂，取出冷却到室温下备用；步骤2：将上述的可聚合咪唑型低共熔溶剂与光引发剂混合，经紫外光照射聚合后
得到基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体。
[0007]作为优选，步骤1中，低共熔溶剂的氢键受体和氢键供体分别为1
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丁基
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甲基咪唑氯盐（BminCl）和丙烯酸，摩尔比为1:1.2。
[0008]作为优选，步骤1中，加热温度为90℃。
[0009]作为优选，步骤1中，加热搅拌的时间为1.5h。
[0010]作为优选，步骤2中，光引发剂为紫外光引发剂1173，紫外光照时间为15min。
[0011]一种基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体，通过上述制备方法制备得到。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.本专利技术通过咪唑型离子液体加氢键供体形成可聚合咪唑型低共熔溶剂可以大幅度节省溶剂成本，溶剂体系制备方法简单，组分比例可调控性大，有利于推广应用。
[0013]2.本专利技术制备的可聚合咪唑型低共熔溶剂流动性好，熔点低，室温下呈液体，体系粘度明显优于单一的离子液体，有利于后续加工和使用。
[0014]3.本专利技术制备的基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体具有优异的拉伸性能和导电性能。
[0015]4.本专利技术制备的基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体具有良好的抗冻性和耐高温性，放入低温环境和高温环境下的导电弹性体仍保持其自身的特性。
[0016]5.本专利技术制备的基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体具有良好的粘附性，可以黏附塑料、铁、铝、橡胶、木头等材质的物品。
[0017]6.本专利技术制备的基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体具有良好的自修复性能，将导电弹性体切成两半后重新接触，经过24h后，与初始状态相似。
附图说明
[0018]图1为1
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丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐(Bmincl)、丙烯酸及可聚合咪唑型低共熔溶剂的化学结构式。
[0019]图2为1
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丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐(Bmincl)、丙烯酸及可聚合咪唑型低共熔溶剂的傅里叶变换红外光谱图(FT
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IR)。
[0020]图3为可聚合咪唑型低共熔溶剂的差示扫描量热性能分析图(DSC)。
[0021]图4为基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的紫外光谱图。
[0022]图5为基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体黏附各种材料的图片。
[0023]图6为基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的拉伸性能图。
[0024]图7为基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的拉伸导电性能图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。
[0026]实施例1：首先将1
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丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐和丙烯酸按1:1.2（n/n）的比例混合，在90℃的条件下加热搅拌1.5h得到均一透明的可聚合咪唑型低共熔溶剂；其次，取10g上述的低共熔溶剂，加入100μl光引发剂1173，光照15min后得到基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体。
[0027]实施例2：首先将1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐和丙烯酸按1:1.5（n/n）的比例混合，在90℃的条件下加热搅拌1.5h得到均一透明的可聚合咪唑型低共熔溶剂；其次，取10g上述的低共熔溶剂，加入100μl光引发剂1173，光照15min后得到基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体。
[0028]实施例3：首先将1
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丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐和丙烯酸按1:2（n/n）的比例混合，在90℃的条件下加热搅拌1.5h得到均一透明的可聚合咪唑型低共熔溶剂；其次，取10g上述的低共熔溶剂，加入100μl光引发剂1173，光照15min后得到基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体。
[0029]实施例4：首先将1
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丁基
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甲基咪唑氯盐和丙烯酸按1:1（n/n）的比例混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：将氢键受体和氢键供体按一定比例混合，加热搅拌得到均一透明的可聚合咪唑型低共熔溶剂，冷却到室温下备用；步骤2：将上述的可聚合咪唑型低共熔溶剂与光引发剂混合，经紫外光照射聚合得到基于可聚合咪唑型低共熔溶剂的导电弹性体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1所述的低共熔溶剂的氢键受体为咪唑型离子液体，包括1
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丁基
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甲基咪唑氯盐(Bmincl)，1
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烯丙基
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甲基咪唑氯盐(Amincl)，1
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乙基
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甲基咪唑氯盐(Emincl)等中的一种，更优选为1
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丁基
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甲基咪唑氯盐(Bmincl)；所述的氢键供体为含双键的羧酸类单体，包括丙烯酸(Acrylic acid, AA)、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、柠康酸、乌头酸等中的一种，更优选为丙烯酸。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1所述的低共熔溶剂氢键受体与氢键供体的摩尔比为1:0.5～1:10，更优选为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，孙雯卿，李楠，李金灿，邱迎轩，邱丽媛，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：发明
国别省市：