本发明专利技术公开了一种用于智能控温的水凝胶的制备方法，包括以下过程：将N-异丙基丙烯酰胺溶于蒸馏水中，然后加入交联剂和引发剂，交联剂和引发剂溶解后，再加入引发剂催化剂，在15℃—25℃的恒温条件下反应，制得水凝胶。该制备方法简单，且制备出的水凝胶具有良好的散热性和可循环性，可实现以环保节能、可循环利用的方式对待温控物体进行温度控制。同时，还公开了该水凝胶的应用方法，将水凝胶置于待温控物体的表面，水凝胶对待温控物体的温度进行调节。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于智能控温的水凝胶的制备方法，包括以下过程：将N-异丙基丙烯酰胺溶于蒸馏水中，然后加入交联剂和引发剂，交联剂和引发剂溶解后，再加入引发剂催化剂，在15℃—25℃的恒温条件下反应，制得水凝胶。该制备方法简单，且制备出的水凝胶具有良好的散热性和可循环性，可实现以环保节能、可循环利用的方式对待温控物体进行温度控制。同时，还公开了该水凝胶的应用方法，将水凝胶置于待温控物体的表面，水凝胶对待温控物体的温度进行调节。【专利说明】ー种用于智能控温的水凝胶的制备方法及应用方法
本专利技术涉及高分子技术材料领域，具体来说，涉及。
技术介绍
高分子水凝胶材料是ー类能迅速吸收水分而又不溶于水的交联材料，具有高分子电解质特性，是ー类能够融吸水、保水、缓释于一体迅速发展的功能高分子材料。高分子材料本身的特殊性能吸引了越来越多的探究与关注，其应用已经渗入到药物缓释，冷却控温，沙漠防治，节能环保等各个领域。高分子水凝胶材料种类较多，其中智能材料占据重要地位。所谓的智能材料是ー种能感应周围环境变化，并且对环境的变化做出相应响应的ー种材料。这种材料在环境变化的情况下，如在光，热，PH，生物大分子等刺激下，自身的某些物理或者化学性质如相态、表面能、反应速率等会发生相应变化。目前，大量人口聚居在城市地区，然而城市建筑物的冷却过程耗能巨大，这迫切需要ー种既廉价又具有良好降温特性且能循环利用的材料对建筑物控温冷却。近期我国投入大量人力物力来提高能源利用率，寻找节能环保能源，特别是对太阳能的利用，并且独立开发研究了诸多的エ业的和民用的设施。但是利用太阳能调整控制周围环境的温度却鲜有报道。众所周知，水是最好的降温工具，每蒸发一公斤水，就能带走2兆焦耳的热量，在屋顶放置5毫米厚的水层就能保持房间的清凉。近年来，新型可持续冷却材料相继诞生:介孔材料常被用来储存和释放水、通过激发水蒸发以实现温度冷却或利用红外反射涂层以降低热量的吸收。这些材料的不足之处在于它们不能适应环境的迅速变化。
技术实现思路
技术问题:本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种用于智能控温的水凝胶的制备方法，该制备方法简单，且制备出的水凝胶具有良好的散热性和可循环性，可实现以环保节能、可循环利用的方式对待温控物体进行温度控制。同时，本专利技术还提供了水凝胶的应用方法，将其应用于物体的温控，尤其是建筑物的温控，具有可持续性，且节能环保。 技术方案:为解决上述技术问题，本专利技术可采用以下技术方案实现: 一种用于智能控温的水凝胶的制备方法，该制备方法包括以下过程:将N-异丙基丙烯酰胺溶于蒸馏水中，然后加入交联剂和引发剂，交联剂和引发剂溶解后，再加入引发剂催化剂，在15°C~25°C的恒温条件下反应，制得水凝胶。进ー步，所述的恒温条件下反应:T4h，且在反应结束后，用蒸馏水冲洗，然后在25°C和40°C相转变三次，制得水凝胶。进ー步，所述的交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。进ー步，所述的引发剂为过硫酸铵或者过氧化苯甲酰，引发剂催化剂为N，N，N’，N’_四甲基二こ胺。进ー步，所述的交联剂与N-异丙基丙烯酰胺的质量比为1: 20— 50。进ー步，所述的引发剂与N-异丙基丙烯酰胺的质量比为1:50—100。进ー步，所述的引发剂催化剂与引发剂的质量比为1:1一 2。进ー步，所述的蒸馏水与N-异丙基丙烯酰胺的质量比为3 — 4:1。 一种水凝胶的应用方法，将水凝胶置于待温控物体的表面，水凝胶对待温控物体的温度进行调节。有益效果:与现有技术相比，本专利技术具有以下优点: 1.本专利技术的制备方法制备的水凝胶具有良好的智能温控功能。聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶具有特殊的温度敏感性。当温度高于32°C时，凝胶体积发生不连续的收缩现象，温度升高，导致分子与水分子间的氢键破坏，由于聚N-异丙基丙烯酰胺的疏水相互作用，水凝胶从亲水态膨胀后转化为疏水态，从而使体积缩小释放水份，带走部分热量，保持体系温度稳定。不同的合成温度对聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶性能具有很大的影响:在低温下合成，水凝胶呈现透明态；在高温下合成，水凝胶则呈现乳白色性状。该变色发汗水凝胶为层状固态水凝胶，由于发汗特性，表面一直保持湿润，不结売，使用方便，具有良好的温控功效。`2.可循环利用，且散热性能卓越。相比于一般的水凝胶，多次循环后，本专利技术制备的水凝胶不会结壳，高温下，水分的挥发不会受到影响。而一般的水凝胶几次循环以后在凝胶表面就会使凝胶组分聚集在表面形成一层凝胶売，阻止水分挥发。本专利技术制备的水凝胶循环利用性能较好，能多次循环利用。同时，本专利技术制备的水凝胶具有卓越的散热性能，能快速散热，維持房屋在35°C左右。3.本专利技术的制备方法简单，生产成本低，节能环保。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术制备的水凝胶实现智能控温的示意图。图2为本专利技术实施例制备的水凝胶与传统水凝胶对模拟房顶散热的温度曲线图，其中，B线表示空白对照温度曲线，C线表示现有水凝胶散热温度曲线，D线表示实施例1制备的水凝胶的散热温度曲线，E线表示实施例4制备的水凝胶的散热温度曲线，F线表示实施例8制备的水凝胶散热温度曲线；在图2中，五个线条的最右端，从上向下，依次为B、C、F、E、D0图3为放置本专利技术实施例4制备的水凝胶和没有放置水凝胶的情况下，房顶在模拟光照下循环第1次、第75次、第100次的温度曲线图，其中，B线表示实施例4的循环曲线，C线表示空白循环测试曲线。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细的说明。本专利技术的一种用于智能控温的水凝胶的制备方法，该制备方法包括以下过程:将N-异丙基丙烯酰胺単体、交联剂、蒸馏水加入烧杯，超声5分钟，以便溶解完全，加入引发剂和引发剂催化剂，超声5分钟后迅速倒入模具中，将温度控制在在15°C~25°C的恒温条件下，反应2至5小吋，就形成了具有交联网状的水凝胶。交联剂与N-异丙基丙烯酰胺的质量比为1: 20— 50。弓丨发剂与N-异丙基丙烯酰胺的质量比为1:50—100。引发剂催化剂与引发剂的质量比为1:1一2。蒸馏水与N-异丙基丙烯酰胺的质量比为3 — 4:1。 作为优选方法，交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。引发剂为过硫酸盐或者过氧化苯甲酰。引发剂催化剂为N，N，N’，N’-四甲基二こ胺。进ー步，所述的恒温条件下反应:T4h，且在反应结束后，用蒸馏水冲洗，然后在25°C和40°C相转变三次。制得水凝胶。冲洗并且相转变三次可消除水凝胶中不利影响，确保相转变完全 ー种上述制备方法制备的水凝胶的应用方法，将水凝胶置于待温控物体的表面，水凝胶对待温控物体的温度进行调节。该待温控物体优选为建筑物或者车辆。在应用中，将水凝胶置于透明有机板上，如PC板、PVC板等。在水凝胶表面铺ー层透水介孔薄膜，防止智能水凝胶的磨损。本专利技术制备的水凝胶具有良好的智能温控功能。具体的智能温控原理为:水凝胶的最低相变温度记为LCST，当待温控物体的温度低于LCST吋，水凝胶为亲水膨胀态，且为无色透明的凝胶，阳光照射到待温控物体，待温控物体温度升高；当待温控物体的温度高于LCST时，水凝胶由无色透明变成白色不透光的凝胶，阻止阳光照射待温控物体，同时，水凝胶由亲水膨胀态变成疏水收缩态，水凝``胶渗出的水分，水分挥发，带走本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于智能控温的水凝胶的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下过程：将N?异丙基丙烯酰胺溶于蒸馏水中，然后加入交联剂和引发剂，交联剂和引发剂溶解后，再加入引发剂催化剂，在15℃~25℃的恒温条件下反应，制得水凝胶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜勇，朱明露，田艳芝，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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