[发明专利]一种仿生层状高强度复合水凝胶薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种仿生层状高强度复合水凝胶薄膜，其特征在于：所述仿生层状高强度复合水凝胶薄膜内部具有层状的微米和纳米结构，所述仿生层状高强度复合水凝胶薄膜由聚合物单体、无机纳米片、引发剂和水复合而成，其中聚合物单体的质量百分含量为5％～36％，无机纳米片的质量百分含量为8％～24％，引发剂的质量百分含量为0.1％-1％，余量为水；所述仿生层状高强度复合水凝胶薄膜的厚度为50～500微米，拉伸强度大于0.6MPa，拉伸模量大于1.0MPa，拉伸应变大于700％。

2.根据权利要求1所述的仿生层状高强度复合水凝胶薄膜，其特征在于：所述聚合物单体选自聚丙烯酰胺、聚N，N-二甲基丙烯酰胺、聚N-乙基丙烯酰胺、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚N-乙烯基己内酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的仿生层状高强度复合水凝胶薄膜，其特征在于：所述引发剂为2，2-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或1-羟基环己基苯基酮。

4.根据权利要求1所述的仿生层状高强度复合水凝胶薄膜，其特征在于：所述无机纳米片的直径是10-3000纳米，选自天然蒙脱土、合成锂蒙脱石、石墨烯、氧化石墨烯中的一种或几种的组合。

5.一种仿生层状高强度复合水凝胶薄膜的制备方法，其特征在于：将聚合物、无机纳米片、引发剂和水混合得到混合溶液，再将该混合溶液过滤，随后光引发原位聚合得到具有仿生层状高强度复合水凝胶薄膜，所述仿生层状高强度复合水凝胶薄膜的厚度为50～500微米，拉伸强度大于0.6MPa，拉伸模量大于1.0MPa，拉伸应变大于700％，具体制备步骤如下：

(1)将无机纳米片经过超声和搅拌均匀分散在水中，然后加入聚合物并搅拌将其溶解，再加入引发剂，最后得到含无机纳米片、聚合物单体、引发剂和水的混合溶液，其中混合溶液中聚合物单体的质量百分含量为5％-36％，无机纳米片的质量百分含量为8％-24％，引发剂的质量百分含量为0.1％-1％，余量为水；

(2)将步骤(1)得到的混合溶液过滤得到滤饼，用波长为365纳米的紫外光照射滤饼，使聚合物单体和无机纳米片在引发剂的作用下发生交联聚合得到复合物，将得到的复合物与滤膜剥离，得到仿生层状高强度复合水凝胶薄膜制备方法。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述滤膜的孔径不大于1微米。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物单体选自丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酸钾、2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯中的一种或几种的组合。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述无机纳米片的直径是10-3000纳米，选自天然蒙脱土、合成锂蒙脱石、石墨烯、氧化石墨烯中的一种或几种的组合。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述引发剂为2，2-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或1-羟基环己基苯基酮。