[发明专利]一种纤维素-多巴胺-聚合物复合材料的自愈合水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纤维素-多巴胺-聚合物复合材料的自愈合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)配制纤维素溶液；

所述纤维素溶液中溶剂为碱、尿素和蒸馏水配制成碱脲溶液；

2)加热条件下，将环氧氯丙烷溶于纤维素溶液中，反应，得到第一混合溶液；

3)冷却，将多巴胺溶于第一混合液中，得到第二混合液；

4)冰水浴条件下，将聚合物单体加入第二混合溶液中，再加入引发剂、双交联剂和催化剂，得到第三混合溶液；

5)第三混合溶液成型，得到纤维素-多巴胺-聚合物复合材料的自愈合水凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述碱、尿素和蒸馏水的质量比为5～10：10～15：75～85，所述纤维素与碱脲溶液的质量比为1：10～500。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述碱、尿素和蒸馏水的质量比为7：12：81。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素与聚合物单体的质量比为1:0.1～1.5；所述纤维素与多巴胺的质量比为1：0.05～0.5。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素与双交联剂的质量比为1：0.01～0.2，所述纤维素与催化剂的质量比为1：0.001～0.01，所述引发剂与聚合物单体的质量比为1:1～50。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素为棉短绒、玉米芯、羧甲基纤维素或羟乙基纤维素；所述聚合物单体为乙烯吡咯烷酮和丙烯酰胺。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素为玉米芯；所述聚合物单体为丙烯酰胺。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵；所述双交联剂是N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，所述催化剂为四甲基乙二胺。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述加热的温度为20～120℃，反应的时间为5～30min；

步骤5)中所述成型是将第三溶液倒置聚四氟模具中成型。

11.一种如权利要求1-10任一所述制备方法得到的纤维素-多巴胺-聚合物复合材料的自愈合水凝胶。

12.如权利要求11所述的自愈合水凝胶在制备导电材料或电容器隔膜材料上的应用。