一种纳米纤维素复合导电润滑水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子导电复合材料领域，尤其涉及一种纳米纤维素复合导电润滑水凝胶及其制备方法。该水凝胶的制备方法包括：获得纳米纤维素，用水分散，加入吡咯单体和黑磷纳米材料搅拌均匀，加入氧化剂进行聚合反应，加入交联剂进行交联反应，加入消泡剂后，反复冻融，获得纳米纤维素复合导电润滑水凝胶。本发明专利技术采用聚吡咯和黑磷纳米材料为导电剂，获得兼具优异机械性能、导电润滑性能和稳定性能的纳米纤维素复合导电润滑水凝胶。素复合导电润滑水凝胶。素复合导电润滑水凝胶。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米纤维素复合导电润滑水凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子导电复合材料领域，尤其涉及一种纳米纤维素复合导电润滑水凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]纳米纤维素是天然纤维素纤维经物理法处理与化学改性制得，其至少一维尺寸达到1～100nm，是一种高强度、高弹性模量、高比表面积且具有良好的生物可降解性的纳米材料。此外，纳米纤维素无毒、无害、质轻，而且还具有丰富的表面羟基，在水介质中容易分散，常被用做填料制备各种复合水凝胶，能与水凝胶基质形成均相稳定的混合物，是一种优良的水凝胶增强材料。纳米纤维素具有良好的力学性能，其表面富含大量的羟基官能团，可以自组装形成轻质、柔韧、具有网状结构的凝胶材料。但是纳米纤维素凝胶不导电，限制了其在电化学领域中的应用。
[0003]目前，制备纳米纤维素常见的方法有物理法、化学法、生物法等。其中，物理法制备纳米纤维素主要包括研磨法、高乳化剪切法、高压均质法、超声破碎法等，但物理法能量消耗大，成品的结晶度低，粒径分布范围广，物料浓度过高可能造成机器孔隙堵塞。化学法主要为酸解法和TEMPO氧化法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维素复合导电润滑水凝胶的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：S1、获得纳米纤维素；S2、将所述纳米纤维素用水分散，加入吡咯单体和黑磷纳米材料搅拌均匀；S3、加入氧化剂进行聚合反应；S4、加入交联剂进行交联反应；S5、加入消泡剂后，反复冻融，获得所述纳米纤维素复合导电润滑水凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，每克干重的纳米纤维素分散于25～100mL水中；每克干重的纳米纤维素加入吡咯单体200～600μL、黑磷纳米材料0.01～0.03mg。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，S2中，所述加入吡咯单体和黑磷纳米材料时的条件为：温度为0～4℃，在惰性气体保护状态下添加；所述加入吡咯单体和黑磷纳米材料后，100～300rpm搅拌0.5～1.5h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，所述加入吡咯单体和黑磷纳米材料的同时，还添加有增溶剂；所述增溶剂选自月桂基醚磺基琥珀酸钠、月桂基醚硫酸铵、椰油基羟乙基磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱中的一种或两种；所述增溶剂与所述吡咯单体的质量体积比为1g：700～2500μL。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S3中，所述氧化剂选自过氧化氢；每克干重的纳米纤维素加入5～20mL体积百分比浓度为30％的过氧化氢溶液；所述过氧化氢溶液的添加方式为滴加，添加的速度为0.5～2mL/min；所述聚合反应的时间为4～6h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S4中，所述交联剂选自壳聚糖、聚乙烯醇、β
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环糊精中的一种或两种；每克干重的纳米纤维素加入3～12g交联剂；所述交联反应的温度升至70～100℃，反应时间为100～300rpm搅拌下反应0.5～1.5h。7.根据权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：于呈呈，林源，何紫环，杨梦洁，李小磊，伍德民，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：