[发明专利]一种聚烯丙基苯甲酰胺-石墨烯水凝胶及其制法

说明书

本发明涉及石墨烯水凝胶技术领域，且公开了一种聚烯丙基苯甲酰胺‑石墨烯水凝胶及其制法，包括以下原料：苯甲酰氯、丙烯基胺、缩合催化剂、聚合引发剂、石墨烯、无氧超纯水、四甲基乙二胺。该聚烯丙基苯甲酰胺‑石墨烯水凝胶及其制法，通过使用聚烯丙基苯甲酰胺作为水凝胶基体，聚烯丙基苯甲酰胺中含有大量高活性基团其结构具有亚氨基容易和水通过氢键形成氢链网络结构，因此聚烯丙基苯甲酰胺具有很强的亲水性，提高了水凝胶的吸水性和保水性，同时聚烯丙基苯甲酰胺化学稳定性较好，聚烯丙基苯甲酰胺基水凝胶其化学性能稳定，热稳定性好，在高温下不易分解的优点，提高了水凝胶的耐久性和适用性。

技术领域

本发明涉及石墨烯水凝胶技术领域，具体为一种聚烯丙基苯甲酰胺-石墨烯水凝胶及其制法。

背景技术

水凝胶是以水为分散介质的凝胶，具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物，是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水，作为一种高吸水高保水材料，水凝胶被广泛用于多种领域，如干旱地区的抗旱，化妆品中的面膜、退热贴、镇痛贴、农用薄膜、建筑中的结露防止剂、调湿剂、石油化工中的堵水调剂，原油或成品油的脱水，在矿业中的抑尘剂，食品中的保鲜剂、增稠剂，医疗中的药物载体等，值得注意的是，不同的应用领域应该选用不同的高分子原料，以满足不同的需求。

但是目前市场上的水凝胶产品机械性能较差，韧性不足，机械强度较低，导致其在实际应用时，耐久性不高，并且水凝胶的化学稳定性和热稳定性较差，对温度具有高敏感性，在高温时，基体容易分解导致水凝胶失去性能，降低了水凝胶的实用性和适用性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚烯丙基苯甲酰胺-石墨烯水凝胶及其制法，解决了现有凝胶产品机械性能较差，韧性不足，耐久性不高的问题，同时又解决了水凝胶的化学稳定性和热稳定性较差，对温度具有高敏感性，在高温时基体容易分解导致水凝胶失去性能的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚烯丙基苯甲酰胺-石墨烯水凝胶及其制法，包括以下重量份数配比的原料：12-18份苯甲酰氯、10-15份丙烯基胺、0.4-0.7份缩合催化剂、0.5-2份聚合引发剂、4-7份石墨烯、57-73份无氧超纯水、0.1-0.3份四甲基乙二胺。

优选的，所述苯甲酰氯分子式为C₆H₅COCl，结构式为

优选的，所述丙烯基胺结构简式为CH₂＝CHCH₂-NH₂。

优选的，所述缩合催化剂为4-二甲氨基吡啶(DMAP)，分子式为C₇H₁₀N₂，结构式为

优选的，所述石墨烯聚乙二醇修饰的氨基化石墨烯，其结构式为

优选的，所述无氧超纯水是通过应用蒸馏、去离子化、反渗透技术，最后通入N₂除去水中溶解氧制备得到。

优选的，所述聚合引发剂为过氧化苯甲酰，结构式为

优选的，所述四甲基乙二胺结构简式为(CH₃)₂N-CH₂CH₂-N(CH₃)₂。

优选的，所述一种聚烯丙基苯甲酰胺-石墨烯水凝胶，制备方法包括以下步骤：