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() 一种双网络导电水凝胶及其制备方法和应用技术_技高网

一种双网络导电水凝胶及其制备方法和应用技术

技术编号:44483991 阅读:0 留言:0更新日期:2025-03-04 17:50
本申请公开了一种双网络导电水凝胶及其制备方法和应用,以聚乙烯醇、丙烯酸和硫酸铁为主要原料,利用单宁酸和Fe<supgt;3+</supgt;间的氧化还原反应,通过自由基聚合与直接浸泡法,制备了聚乙烯醇/聚丙烯酸‑铁离子双网络水凝胶,即PVA/PAA‑Fe<supgt;3+</supgt;水凝胶。本申请实施例制备的PVA/PAA‑Fe<supgt;3+</supgt;水凝胶的强度、韧性、电导率均较好,而且导电性能在拉伸变形模式下没有明显的差异性,在可拉伸导体领域有潜在应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子水凝胶,尤其涉及一种双网络导电水凝胶及其制备方法和应用


技术介绍

1、水凝胶是一类通过物理或化学方式交联形成的三维网络状结构,并能够保有大量水分子而不发生破坏的功能高分子。将多种能量耗散机制集成在一个基体中,利用其协同作用对抗破坏,从而获得强韧型水凝胶,已成为水凝胶合成的常用策略。现有的强韧水凝胶合成策略通常涉及复杂的工艺、化学改性或添加增强填料。因此,通过一种简单的方法来构建强韧的水凝胶仍然是一个挑战。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种双网络导电水凝胶及其制备方法和应用,通过简单的方法来构建强韧的水凝胶,即获得强韧的聚乙烯醇/聚丙烯酸-铁离子双网络导电水凝胶。

2、为实现上述目的,本申请采用如下技术方案:

3、第一方面,本申请实施例提供了一种双网络导电水凝胶的制备方法,包括以下步骤:

4、s1、将聚乙烯醇pva溶解于去离子水,加热至95℃机械搅拌2 h,随后冷却至30℃,得到pva水溶液,即第一溶液;

5、s2、称取单宁酸ta和硫酸铁fe2(so4)3溶解在去离子水中,得到第二溶液;

6、s3、称取过硫酸铵aps溶解去离子水中,得到aps水溶液,即第三溶液;

7、s4、依次量取第一溶液、第二溶液和第三溶液,搅拌均匀后加入丙烯酸单体aa,快速搅拌60 s,将混合溶液转移至培养皿中,室温下放置120 min;

8、s5、在fe2(so4)3溶液中浸泡数小时,获得强韧的聚乙烯醇/聚丙烯酸-铁离子pva/paa-fe3+双网络导电水凝胶。

9、可选地,步骤s1中,pva的分子量在5000-6000,其溶液质量百分浓度为10-15%。

10、可选地,步骤s2中,ta与fe2(so4)3的质量比为0.01-0.05,其溶液质量百分浓度为1%-5%。

11、可选地,步骤s3中,aps水溶液质量百分浓度为2%-8%。

12、可选地,步骤s4中,aa与pva的质量比为6:1~1:2。

13、可选地,步骤s5中,在fe2(so4)3溶液中浸泡时间为1-6小时。

14、第二方面,本申请实施例提供了一种双网络导电水凝胶,其采用上述第一方面提供的双网络导电水凝胶的制备方法制成。

15、第三方面,本申请实施例公开了如上所述的双网络导电水凝胶作为可拉伸导体的应用。

16、与现有技术相比,本申请实施例的有益效果是:

17、本申请实施例提供的一种双网络导电水凝胶及其制备方法和应用,是利用单宁酸和铁离子的氧化还原反应,在pva第一交联网络基础上催化丙烯酸聚合反应,实现了常温下聚丙烯酸水凝胶的快速合成,fe3+经渗透作用进入水凝胶体系,与paa分子上的羧酸根离子结合,构建金属配位交联第二交联网络。经过fe2(so4)3溶液浸泡处理后,所得聚乙烯醇/聚丙烯酸-铁离子双网络水凝胶,孔径结构均匀致密,因此力学性能好,高于现有的大多数聚丙烯酸水凝胶,而且具有导电性能。

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【技术保护点】

1.一种双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤S1中,PVA的分子量在5000-6000,其溶液质量百分浓度为10-15%。

3.根据权利要求1所述的双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤S2中,TA与Fe2(SO4)3的质量比为0.01-0.05,其溶液质量百分浓度为1%-5%。

4.根据权利要求1所述的双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤S3中,APS水溶液质量百分浓度为2%-8%。

5.根据权利要求1所述的双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤S4中,AA与PVA的质量比为6:1~1:2。

6.根据权利要求1所述的双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤S5中,在Fe2(SO4)3溶液中浸泡时间为1-6小时。

7.一种双网络导电水凝胶,其特征在于,采用权利要求1至6任一项所述的双网络导电水凝胶的制备方法制成。

8.如权利要求7所述的双网络导电水凝胶作为可拉伸导体的应用。

【技术特征摘要】

1.一种双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤s1中,pva的分子量在5000-6000,其溶液质量百分浓度为10-15%。

3.根据权利要求1所述的双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤s2中,ta与fe2(so4)3的质量比为0.01-0.05,其溶液质量百分浓度为1%-5%。

4.根据权利要求1所述的双网络导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤s3中,a...

【专利技术属性】
技术研发人员:万里鹰闫美玲王建宏余荣华
申请(专利权)人:南昌航空大学
类型:发明
国别省市:

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