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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高压缩强度、抗溶胀、可降解的纤维素水凝胶的制备方法和用途,属于纤维素水凝胶材料。
技术介绍
1、水凝胶是一种具有三维交联网状结构的高分子软材料。因为具有丰富的羟基,以及含水量高、柔软等优点,可作为功能软材料的载体或骨架而备受关注。然而,水凝胶在使用过程中容易产生内外部的损伤,降低了材料的稳定性,缩短了材料的生命周期,并且缺少能量耗散机制,存在力学性能差的问题,这使其在实际应用过程中容易发生破损或断裂,限制了其实际应用和功能开发。
2、近年来,为了改善水凝胶的力学性能,国内外学者进行了大量的研究,开发出了一系列新型兼具高强度与高韧性的水凝胶体系。其中利用盐析效应来提高聚乙烯醇壳聚糖和明胶等高分子水凝胶的力学性能是一种简单高效的制备手段,但依赖于石化原料,制备所需原材料多、过程复杂、成本高,且存在压缩强度低、溶胀性差等缺陷,严重阻碍了它们的实际应用,难以推广。
3、纤维素具有天然绿色、来源广、成本低、可再生、无毒性等特点。迄今为止,还没有使用天然纤维素盐析法制备高压缩强度水凝胶的报道。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种高压缩强度抗溶胀纤维素水凝胶的制备方法和用途,本专利技术所制得的纤维素水凝胶具有优异的力学性能。其中,硫酸铝处理过的纤维素水凝胶拉伸和压缩应力分别达到1.84mpa和16.99mpa,并且能够在土壤中较快降解;在不同ph溶液和溶剂中,水凝胶表现出优异的抗溶胀性能;加入agnw后可作为传感器可以检测人体皮肤的微小形变。
< ...【技术保护点】
1.一种高压缩强度抗溶胀纤维素水凝胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤A中,纳米银水溶液的浓度为3~6mg/mL,纳米银水溶液与纤维素的质量比为:(0.02~0.12):1。
4.如权利要求1-3任意一项所述的制备方法,其特征在于:步骤A中,纤维素溶解体系中,氢氧化锂:尿素:水的质量比为:(4~4.5):(12~15):(80~83.8)。
5.如权利要求1-3任意一项所述的制备方法,其特征在于:步骤A中,纤维素相对于纤维素溶解体系的质量用量为3~5wt%;反应温度为-10~-20℃,反应时间为5~30min。
6.如权利要求1-3任意一项所述的纤维素水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤B中,盐溶液所用盐为金属离子或铵根离子NH4+与酸根离子结合的化合物。
7.如权利要求6所述的纤维素水凝胶的制备方法,其特征在于:盐溶液所用盐为硫酸铝、硫酸钠、硫酸锌、氯化钠或硫酸镁。
8.如权利要求7所
9.如权利要求1-3任意一项所述的纤维素水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤B中,盐溶液的浓度为0.5~2M,盐溶液浸泡温度为室温,浸泡时间为24~48h。
10.一种权利要求1-9任意一项所述的制备方法制得的纤维素水凝胶的用途,其特征在于:用于柔性传感器、可穿戴设备和智能纺织品的载体或骨架。
...【技术特征摘要】
1.一种高压缩强度抗溶胀纤维素水凝胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤a中,纳米银水溶液的浓度为3~6mg/ml,纳米银水溶液与纤维素的质量比为:(0.02~0.12):1。
4.如权利要求1-3任意一项所述的制备方法,其特征在于:步骤a中,纤维素溶解体系中,氢氧化锂:尿素:水的质量比为:(4~4.5):(12~15):(80~83.8)。
5.如权利要求1-3任意一项所述的制备方法,其特征在于:步骤a中,纤维素相对于纤维素溶解体系的质量用量为3~5wt%;反应温度为-10~-20℃,反应时间为5~30min。
<...【专利技术属性】
技术研发人员:张海波,冯雪贞,田亚兵,王超,商士斌,
申请(专利权)人:中国林业科学研究院林产化学工业研究所,
类型:发明
国别省市:
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