高强度、温度敏感的聚合物-氧化石墨烯复合水凝胶和导电石墨烯复合水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开高强度和温度敏感的聚合物-氧化石墨烯复合水凝胶和导电聚合物-石墨烯复合水凝胶及其制备方法。制备方法包括将锂藻土分散于氧化石墨烯水分散液中，先搅拌，再超声，得到均匀分散液；然后加入N-异丙基丙烯酰胺单体，搅拌均匀后除氧，加入引发剂、催化剂，将反应液转移到玻璃试管或反应模具中密封，在15~25℃下通过原位自由基聚合反应，制备聚合物-氧化石墨烯复合水凝胶。然后，将制备的聚合物-氧化石墨烯复合水凝胶用L-抗坏血酸还原，制得导电石墨烯复合水凝胶。所制备的聚合物-氧化石墨烯复合水凝胶具有良好的力学性能和温敏性，制备的导电石墨烯复合水凝胶也具有良好的力学性能和温敏性，同时又具有较高的电导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石墨烯复合材料和环境敏感的高分子材料领域，具体涉及一种聚合物-氧化石墨烯复合水凝胶和一种导电聚合物-石墨烯复合水凝胶及其制备方法。
技术介绍
自2004年英国曼彻斯特大学Geim教授首次制备出单层石墨烯以来，其独特的性质就引起了科学家们的广泛关注。石墨烯是单层碳原子紧密堆积而形成的炭素新材料，是目前世界上最薄的二维材料。石墨烯具有非常高的导电性，还具有良好的导热性、高强度、高透明度和超大的比表面积。这些优异的性能使其在微电子、能源、信息材料和生物医药等领域具有重大的应用前景。水凝胶具有高分子三维网络，能够吸收并保持大量的水分而不溶解，是一种新型的软质材料。水凝胶的特性与许多生物组织非常相似，如肌肉、眼的玻璃体和角膜、细胞外基质等。作为人造肌肉、驱动材料等要求凝胶具有一定的强度和导电性，以承受应力和传递电信号。聚合物-石墨烯复合水凝胶是一种新型的导电石墨烯复合材料，利用石墨烯的导电性，将其与温度敏感和生物相容性的聚合物聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)复合，可以制备具有高强度、温度响应性、生物相容性和导电性的复合水凝胶。这些优异的性能使得这种凝胶可能应用在很多领域，尤其是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度、温度敏感的聚合物?氧化石墨烯复合水凝胶的制备方法，其特征在于包括：将锂藻土分散于氧化石墨烯水分散液中，先搅拌，再超声，得到均匀的分散液；然后加入N?异丙基丙烯酰胺单体，搅拌均匀后除氧，加入引发剂和催化剂，将反应液转移到玻璃试管或反应模具中密封，在15?~?25?℃下通过原位自由基聚合反应，制得所述聚合物?氧化石墨烯复合水凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种高强度、温度敏感的聚合物-氧化石墨烯复合水凝胶的制备方法，其特征在于包括:将锂藻土分散于氧化石墨烯水分散液中，先搅拌，再超声，得到均匀的分散液；然后加入异丙基丙烯酰胺单体，搅拌均匀后除氧，加入引发剂和催化剂，将反应液转移到玻璃试管或反应模具中密封，在15 25 °C下通过原位自由基聚合反应，制得所述聚合物-氧化石墨烯复合水凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)取适量的异丙基丙烯酰胺单体备用，将相对于异丙基丙烯酰胺单体的质量百分比为0.44% 7.1%的利用改良Hummers方法制备的氧化石墨烯超声2-3 h分散在已除氧的去离子水中，得到均匀的氧化石墨烯分散液； (2)在步骤(I)得到的氧化石墨烯分散液中加入相对于异丙基丙烯酰胺单体的质量百分比为18%-71%的锂藻土，搅拌20-40 min，再超声1_2 h，得到均匀的分散液； (3)在步骤(2)得到的分散液中加入步骤(I)所述异丙基丙烯酰胺单体，在冰水浴条件下搅拌1-2 h溶解，得到混合溶液，通氩气除氧5-10 min ； (4)在步骤(3)得到的混合溶液中加入相对于异丙基丙烯酰胺单体质量百分比为0.7% 1.0 %的引发剂过硫酸钾和相对于异丙基丙烯酰胺单体质量百分比为0.5%...

【专利技术属性】
技术研发人员：童真，张恩重，王涛，孙尉翔，刘新星，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：