[发明专利]一种高粘结性抗静电纤维水凝胶的制备方法

说明书

本发明涉及一种高粘结性抗静电纤维水凝胶的制备方法，属于水凝胶制备技术领域。本发明首先对木质素磺酸钠进行酸洗盐析改性，得到改性木质素磺酸钠，接着以甘蔗渣为原料，经蒸汽爆破得到多羟基纤维粉，再用高锰酸钾氧化，将氧化后的纤维粉分别和硝酸银溶液以及葡萄糖溶液反应后得到反应滤渣，将反应滤渣和改性木质素磺酸钠以及其他辅料反应后制得高粘结性抗静电纤维水凝胶，本发明制得的抗静电水凝胶具有优异的粘结强度，并且抗静电效果极佳，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种高粘结性抗静电纤维水凝胶的制备方法，属于水凝胶制备技术领域。

背景技术

水凝胶是指一种主链或支链含有大量亲水性基团并被水溶胀，具有三维网状结构的交联聚合物。它在水中溶胀而不溶解，既含有大量水分，又能保持一定的形状。在外界物理和化学因素如温度、pH值、光、电、磁、声、力和化学物质等的刺激下，某些聚合物水凝胶的自身性质如相、体积、形状、光学、力学、电场、表面积、反应速率以及识别性能等将随之发生变化，同时对外做功，这种对外界环境变化具有刺激响应性的水凝胶称为智能水凝胶。智能水凝胶是集感知、驱动和信息处理于一体，形成类似于生物体、具有智能属性的一类功能材料。这些具有环境刺激响应行为特性的水凝胶材料在微环境传感领域具有广阔的应用前景。

近年来，导电水凝胶作为智能水凝胶家族的一员受到人们广泛的关注，导电水凝胶的研究热点从起始的聚电解质导电水凝胶逐步过渡为无机物添加导电水凝胶和导电高分子基导电水凝胶，这主要是因为单一的聚电解质导电水凝胶的机械强度和稳定性都不尽如人意，而经过无机物添加或者导电高分子材料复合的导电水凝胶不但具有良好的导电性和稳定性，同时还具有较好的机械强度和抗静电性能，这就使其更具实际应用价值。

但是目前常见的水凝胶在应用时存在粘接性较差，尤其是抗静电效果差，由于其本身电阻很大，表面易积蓄静电而发现危险的问题，因此，发明一种粘结性好且具有抗静电效果的水凝胶具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的水凝胶在应用时存在粘接性较差，尤其是抗静电效果差，由于其本身电阻很大，表面易积蓄静电而发现危险的问题，提供了一种高粘结性抗静电纤维水凝胶的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高粘结性抗静电纤维水凝胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将木质素磺酸钠和去离子水混合，用磁力搅拌机搅拌20～30min后移入布氏漏斗中进行抽滤，得到滤液，向滤液中继续滴加质量分数为30%的硫酸溶液，调节pH至5.5～6.0，得到混合液；

（2）将上述混合液倒入烧瓶中，并连接冷凝回流装置，将烧瓶移入油浴锅中，升温至100～120℃，回流1～2h后收集回流冷凝液，将回流冷凝液和氯化钠混合，常温下静置沉淀12～15h，沉淀结束后移入砂芯漏斗，抽滤得到滤渣，并放入烘箱干燥，得改性木质素磺酸钠，备用；

（3）称取甘蔗渣转入蒸汽爆破装置的汽爆罐中，并向汽爆罐中通入预热至220～260℃的蒸汽，直至汽爆罐中压力达2.2～2.6MPa，保压30～50s后，打开汽爆罐出料阀门，使汽爆罐中物料瞬间喷射进入接收罐中，收集接收罐中物料，得汽爆湿料；

（4）将上述所得汽爆湿料自然风干后放入粉碎机中粉碎20～30min，得纤维粉，将纤维粉和高锰酸钾以及去离子水混合后，在50～60℃下搅拌反应30～40min，过滤分离得到滤渣；

（5）将上述滤渣和质量分数为30%的硝酸银溶液混合后，放置在摇床上振荡反应5～6h，反应结束后过滤分离得到滤饼，再将滤饼和质量分数为50%的葡萄糖溶液混合后，超声振荡反应，反应结束后过滤分离得到反应滤渣；