一种各向异性复合纤维水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种各向异性复合纤维水凝胶，由多根复合水凝胶纤维以对齐的方式紧密堆叠且相互交联而成，每根水凝胶纤维呈中空多孔结构，即由多孔壳体以及中空腔体组成；所述水凝胶纤维的壳体由双网络聚合物链和嵌入其中的磁性液态金属(MLM)构成；所述双网络聚合物链包括柔性聚乙烯醇(PVA)和刚性纤维素纳米纤维(CNF)，所述MLM由室温液态金属(LM)包覆磁性纳米颗粒得到。本发明专利技术还公开了上述各向异性复合纤维水凝胶的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种各向异性复合纤维水凝胶，还涉及上述复合纤维水凝胶的制备方法。

技术介绍

1、现代电子技术的发展正逐渐朝着集成化和小型化的方向迈进，随着柔性、便携的智能电子设备的广泛使用，电磁污染问题日益严重。电磁干扰(emi)和辐射不仅严重影响电子设备的正常运行，还对人体健康构成威胁。emi屏蔽材料的开发已成为缓解这一困境的重要解决方案。近年来，多孔泡沫/气凝胶在制备高性能emi屏蔽材料方面受到越来越多的关注，然而，这类材料存在易碎性和柔韧性差的问题，限制了其应用范围。在柔性电子领域，材料需要具备适应各种形状和曲面的能力，因此对材料的柔韧性、可弯曲性和可拉伸性提出了更高的要求。水凝胶因其出色的机械柔韧性、弹性、抗疲劳性、可拉伸性以及丰富的水分子带来的极化损失能力而备受青睐。然而，对于水凝胶基的emi屏蔽材料，导电填料的添加往往会牺牲其优异的机械性能。因此，要在水凝胶材料中实现理想的电磁干扰屏蔽性能和优异的机械性能之间的平衡，组分的选择和结构的设计显得尤为重要。

2、在生物系统中，天然结构材料(如木材、肌肉、肌腱和珍珠壳)通过精细的层级组装实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种各向异性复合纤维水凝胶，其特征在于：由多根复合水凝胶纤维以对齐的方式紧密堆叠且相互交联而成，每根水凝胶纤维呈中空多孔结构，即由多孔壳体以及中空腔体组成；所述水凝胶纤维的壳体由双网络聚合物链和嵌入其中的MLM构成；所述双网络聚合物链包括柔性PVA和刚性CNF，所述MLM由室温LM包覆磁性纳米颗粒得到。

2.根据权利要求1所述的各向异性复合纤维水凝胶，其特征在于：所述室温LM为镓基、铟基或锡基LM，或为上述任意两种或三种金属的合金LM；所述磁性纳米颗粒为铁、钴或镍中的至少一种金属，所述磁性纳米颗粒的粒径为20～100nm。

3.权利要求1所述的各向异性复合纤维...

【技术特征摘要】

1.一种各向异性复合纤维水凝胶，其特征在于：由多根复合水凝胶纤维以对齐的方式紧密堆叠且相互交联而成，每根水凝胶纤维呈中空多孔结构，即由多孔壳体以及中空腔体组成；所述水凝胶纤维的壳体由双网络聚合物链和嵌入其中的mlm构成；所述双网络聚合物链包括柔性pva和刚性cnf，所述mlm由室温lm包覆磁性纳米颗粒得到。

2.根据权利要求1所述的各向异性复合纤维水凝胶，其特征在于：所述室温lm为镓基、铟基或锡基lm，或为上述任意两种或三种金属的合金lm；所述磁性纳米颗粒为铁、钴或镍中的至少一种金属，所述磁性纳米颗粒的粒径为20～100nm。

3.权利要求1所述的各向异性复合纤维水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的各向异性复合纤维水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述lm与磁性纳米颗粒的质量比为0.5～2:0.075～0.3；稀盐酸的浓度为2～5m，所述lm与稀盐酸的加入质量体积比为0.5～2g：2～5ml。

5.根据权利要求3所述的各向异性复合纤维水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，添加磁性纳米颗粒前搅拌时间为5～8min，添加磁性纳米颗粒后搅拌时间为40～50min。

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【专利技术属性】
技术研发人员：何曼，吕雪莲，周钰明，李中慧，李浩源，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：