System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于还原糖引发聚合的强韧水溶性自修复高分子材料的简易制备方法技术_技高网
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一种基于还原糖引发聚合的强韧水溶性自修复高分子材料的简易制备方法技术

技术编号:40926083 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:49
本发明专利技术属于高分子材料技术领域,公开了一种基于还原糖引发聚合的强韧水溶性自修复高分子材料的简易制备方法,包括以下步骤:混合还原糖、聚合物单体和水,并充分搅拌至溶解均匀;将混合液在烘箱中固化,得到强韧水溶性自修复高分子材料。本发明专利技术提出利用低廉的还原糖作为引发剂来聚合带双键的单体,避免使用传统有毒的引发剂与交联剂,降低了对环境和人体的潜在风险,同时,大大简化了弹性体的制备步骤及环境要求,在短时间内就可以合成出各项性能优异的高分子材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料,尤其是一种基于还原糖引发聚合的强韧水溶性自修复高分子材料的简易制备方法


技术介绍

1、随着现代工业的快速发展,高分子聚合物材料因其独特的物理和化学性质逐渐成为各个领域的首选材料。它们在医疗、能源、电子、汽车及其他领域均有广泛的应用,因此高分子材料的合成技术越来越受到研究者和工业界的重视。其中,丙烯酰胺(aam)和丙烯酸(aac)作为两种常见聚合物单体,因其出色的力学特性和化学稳定性,在众多应用领域都展现了很好的潜力。但是,其传统的制备技术存在着许多不足。特别是在聚合过程中常常使用的有毒的引发剂和交联剂,这不仅增加了环境的污染负担,而且可能对人体健康产生不良影响。

2、此外,传统的聚合物制备流程多步骤、复杂,对生产环境、设备和技术人员的要求相对较高。更为关键的是,这些传统方法得到的聚合物(如水凝胶)在某些关键性能上,如力学性能,并不总是满足现代应用的高标准要求。因此,如何寻找和开发一种既环保、安全又能保证聚合物材料优越性能的制备方法,已经成为该领域的一大研究方向。特别是寻找替代传统有毒引发剂的新型环保引发剂,不仅可以有效减少对环境和健康的影响,更有可能推动聚合物合成技术向更高效、更绿色的方向发展。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足之处,提供一种基于还原糖引发聚合的强韧水溶性自修复高分子材料的简易制备方法。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、一种基于还原糖引发聚合的强韧水溶性自修复高分子材料的简易制备方法,包括以下步骤:

4、(1)混合还原糖、聚合物单体和水,并充分搅拌至溶解均匀;

5、(2)将步骤(1)中得到的混合液在烘箱中固化,得到强韧水溶性自修复高分子材料。

6、进一步地,所述还原糖为麦芽糖、葡萄糖、乳糖中的至少一种,所述聚合物单体为丙烯酰胺、丙烯酸中的至少一种。

7、进一步地,具体步骤如下:

8、(1)在70-80℃的温度下,混合还原糖、聚合物单体和去离子水,并充分搅拌5-10分钟至溶解均匀;

9、(2)将步骤(1)中得到的混合液在70-80℃烘箱中放置20-30分钟,得到强韧、水溶、自修复的高分子材料。

10、进一步地,所述聚合物单体、还原糖和水的质量比为4:2.4:3.6,或为5:2:3,或为6:1.6:2.4,或为7:1.2:1.8,分别对应聚合物单体质量占三者总质量的40%、50%、60%和70%。当聚合物单体质量占比小于40%时,得到的高分子材料力学性能不佳;当聚合物单体质量占比大于70%时,步骤(1)中,单体难以溶解。

11、进一步地,步骤(1)中搅拌溶解时间为10分钟。

12、进一步地,步骤(2)中固化时间为30分钟。

13、本专利技术取得的优点和积极效果为:

14、1、本专利技术提出利用低廉的还原糖作为引发剂来聚合带双键的单体,避免使用传统有毒的引发剂与交联剂,降低了对环境和人体的潜在风险,同时,大大简化了弹性体的制备步骤及环境要求,在短时间内就可以合成出各项性能优异的高分子材料。

15、2、本专利技术大大简化了传统高分子材料的制备步骤及环境要求,在短时间内就可以合成出性能优异的弹性体材料。在酸性条件下,可以进一步加快聚合时间。

16、3、本专利技术制备的高分子材料中的长链通过大量的氢键形成高缠结网络,使其具备优异的力学性能。

17、4、本专利技术制备的高分子材料主要通过氢键交联,氢键作为一种可逆键,使之可溶于水中并重复利用,从而减少对资源的浪费,并使该弹性体在常温环境下表现出优异的自修复能力。

18、5、本专利技术利用还原糖引发聚合反应是一种环保、绿色的聚合方法。还原糖如麦芽糖、葡萄糖、果糖等包含醛基,与氢离子接触会发生质子化反应,在特定条件下,会引发单体的阳离子聚合反应。该反应过程能够避免使用有毒引发剂或交联剂,合成性能优异的聚合物材料。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于还原糖引发聚合的强韧水溶性自修复高分子材料的简易制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的简易制备方法,其特征在于:所述还原糖为麦芽糖、葡萄糖、乳糖中的至少一种,所述聚合物单体为丙烯酰胺、丙烯酸中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的简易制备方法,其特征在于:具体步骤如下:

4.根据权利要求3所述的简易制备方法,其特征在于:所述聚合物单体、还原糖和水的质量比为4:2.4:3.6,或为5:2:3,或为6:1.6:2.4,或为7:1.2:1.8,分别对应聚合物单体质量占三者总质量的40%、50%、60%和70%。

5.根据权利要求3所述的简易制备方法,其特征在于:步骤(1)中搅拌溶解时间为10分钟。

6.根据权利要求3所述的简易制备方法,其特征在于:步骤(2)中固化时间为30分钟。

【技术特征摘要】

1.一种基于还原糖引发聚合的强韧水溶性自修复高分子材料的简易制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的简易制备方法,其特征在于:所述还原糖为麦芽糖、葡萄糖、乳糖中的至少一种,所述聚合物单体为丙烯酰胺、丙烯酸中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的简易制备方法,其特征在于:具体步骤如下:

4.根据权利要求3所述的简易制备方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨栩旭李思扬薛耀庭王蕾
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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