[发明专利]一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于，利用N,N-二甲基丙烯酰胺与XLS型合成硅酸镁锂，通过物理交联的方式，以原位自由基聚合制备高强度光控快速自修复水凝胶；利用纳米木浆纤维素作增强相，提高自修复水凝胶的力学强度；利用3D打印机所制备的模具，通过模具成型的方法，实现自修复水凝胶的结构设计。

2.根据权利要求1所述的一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于：以N,N-二甲基丙烯酰胺作单体，XLS型合成硅酸镁锂作交联剂，过硫酸钾作引发剂，N,N,N’,N’-四甲基乙二胺作催化剂，纳米木浆纤维素作增强相，氧化石墨烯作光热转换媒介。

3.根据权利要求2所述的一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于：所述单体、引发剂和催化剂之间的摩尔比为100:0.370:0.638。

4.根据权利要求1所述的一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

1)将氧化石墨烯加入蒸馏水中，超声振荡30分钟，并搅拌30分钟。

2)将纳米木浆纤维素加入步骤1)中，搅拌1小时；

3)将交联剂加入步骤2)所得的溶液中，搅拌1小时；

4)将单体加入步骤3)所得溶液中，搅拌2小时；

5)在步骤4)所得溶液中依次加入引发剂和催化剂，搅拌5分钟；

6)将步骤5)所得溶液注入模具中进行反应。

5.根据权利要求4所述的一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于，在制备过程中，搅拌容器始终处于冰水浴环境中。

6.根据权利要求2或4所述的一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于：氧化石墨烯含量为1wt.％～3wt.％。纳米木浆纤维素含量为2wt.％。

7.根据权利要求2所述的一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于，交联剂质量分数为3wt.％。

8.根据权利要求1所述的一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的模具为3D打印的组合模具；其结构分为两个平整的薄板及两个平整的凹槽。

9.根据权利要求4所述的一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中的反应温度为25℃，反应时间为24小时。

10.根据权利要求1所述的一种高强度光控快速自修复水凝胶的制备方法，其特征在于：修复率通过修复后拉伸强度与修复前拉伸强度的比值获得。