一种通过构建超细纳米纤维制备超强聚电解质人造蜘蛛丝的方法技术

一种通过构建超细纳米纤维制备超强聚电解质人造蜘蛛丝的方法。以丙烯酸为原料，通过丙烯酸的自由基聚合制备水凝胶，对其施加应力，在外部应力下通过水蒸发诱导聚合物链自组装形成纳米纤维。进一步通过向丙烯酸溶液中加酸/碱调控羧基的解离来调控分子链的柔性，实现了纳米纤维尺寸和排列的调控。得到的聚丙烯酸纤维展示了断裂强度和韧性从0.53GPa,700MJ m<supgt;‑3</supgt;到1.83GPa,238MJ m<supgt;‑3</supgt;的广泛调控。在自组装结构中，发现了5.2nm的纳米相，接近于天然蛛丝(2‑6nm)，其可以在3D打印、仿生智能材料和多级结构材料中激发新的设计可能性，可以为改善功能纤维的光学、电学和磁性提供新的机会。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合成纤维领域，特别涉及一种基于聚电解质的超强人造蜘蛛丝的制备。

技术介绍

1、具有高机械强度，良好的鲁棒性和高阻尼能力的聚合物纤维是非常重要的，当阻止高速物体时，可以耗散能量，显著降低冲击力。纤维的机械性能取决于分子链的结构和排列程度及其多级结构的组合。分子链的有序排列可以提高纤维的机械强度，自组装的纳米结构可以抑制变形过程中的裂纹扩展，从而增加能量耗散。但是，能够精确控制纳米结构中分子链的自组装是非常困难的。

2、大自然通过生物大分子的自组装形成了惊人的纳米结构，产生了各种具有非凡力学性能的坚韧材料。蜘蛛丝表现出优异的机械强度和韧性，这源于蛋白质肽链组装的分层结构。通过模拟蛛丝的分层结构，包括鞘核、螺旋排列、交联、纳米组装以及上述多级结构的组合，研究者们制备了聚合物人造蛛丝。天然蜘蛛丝的纳米纤维，特别是多肽链自组装形成的2-6nm的纳米结构域，被认为是其具有优异机械强度和韧性的重要来源。通过调节纳米纤维的自组装来调节高分子材料的力学性能已经进行了一系列的研究。纳米凝胶纤维强度和韧性的结合在各种类型的高强韧纤维中也是最好的，例如重本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过构建超细纳米纤维制备超强聚电解质人造蜘蛛丝的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的丙烯酸类化合物为丙烯酸、丙烯酰胺、N-[3-(二甲氨基)丙基]丙烯酰胺、2-(二甲胺基)甲基丙烯酸乙酯或2-甲基丙烯酸乙酯。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的碱为氢氧化钠、LiOH、KOH或NH3·H2O。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中对应的聚丙烯酸链的解离度为4.75％、21.9％或58.4％,。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【技术特征摘要】

1.一种通过构建超细纳米纤维制备超强聚电解质人造蜘蛛丝的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的丙烯酸类化合物为丙烯酸、丙烯酰胺、n-[3-(二甲氨基)丙基]丙烯酰胺、2-(二甲胺基)甲基丙烯酸乙酯或2-甲基丙烯酸乙酯。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的碱为氢氧化钠、lioh、koh或nh3·h2o。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中对应的聚丙烯酸链的解离度为4.75％、21.9％或58.4％,。

5.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周湘，刘遵峰，何文倩，王美林，郭文瑾，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：