[发明专利]阴-阳离子聚电解质复合材料及其盐抑法制备工艺

说明书

本发明涉及一种阴‑阳离子聚电解质复合材料及其盐抑法制备工艺，制备工艺为：将主要由阳离子型聚电解质、阴离子型聚电解质、单价盐和溶剂I组成的混合液输送至溶剂II中凝固成型，制得阴‑阳离子聚电解质复合材料，其中，单价盐为由单价的金属离子和单价的阴离子组成的盐，溶剂II能以任意比例与溶剂I互溶，二者都无法溶解阴‑阳离子聚电解质复合材料；制得的阴‑阳离子聚电解质复合材料由阳离子型聚电解质和阴离子型聚电解质通过可电离基团之间的静电力结合而成，阴‑阳离子聚电解质复合材料不溶于水及普通的有机溶剂，且无法熔融。本发明的制备工艺简单环保，适于推广，制得的聚电解质复合材料对环境变化敏感，对环境友好且可生物降解。

技术领域

本发明属于聚电解质材料技术领域，涉及一种阴-阳离子聚电解质复合材料及其盐抑法制备工艺，特别涉及一种不溶不熔的阴-阳离子聚电解质复合材料及其盐抑法制备工艺。

背景技术

随着人们对功能高分子材料需求的增长，之前的一些高分子材料已经很难有进一步发展。聚电解质，包括人工合成和自然来源两种，来源广泛，使用方便，具有水溶性，且对多种环境刺激敏感，适合用于功能材料的制备和研发。聚电解质复合材料是一种由阳离子型聚电解质和阴离子型聚电解质以一定比例复合而成的材料，除了具有两种不同聚电解质的性质外，由于二者间的相互作用，为聚电解质复合材料带来了更多对环境的响应特性。聚电解质复合材料目前多数还是应用于水处理膜、生物工程材料等方面，相对于传统的商业化产品，聚电解质复合材料具有生物相容性强、回收简单、原料来源丰富的特点，且可再生，符合可持续发展理念。

由于聚电解质复合材料本身的稳定性和绿色化学发展的需要，很难用常规溶剂溶解进行加工或者热加工成型。聚电解质复合材料的研究已经展开多年，虽然已经有了一些方法能够制备这种复合材料，但是如何采用简便的方法进行大规模连续制备仍是制约这种材料发展的桎梏。

因此，研究一种可以进行大规模连续制备聚电解质复合材料的简便方法并由其制备聚电解质复合材料具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中聚电解质复合材料的制备过程耗时较长且难以连续大规模地进行的问题，提供一种阴-阳离子聚电解质复合材料及其盐抑法制备工艺。

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

阴-阳离子聚电解质复合材料的盐抑法制备工艺，将主要由阳离子型聚电解质、阴离子型聚电解质、单价盐和溶剂I组成的混合液输送至溶剂II中凝固成型，制得阴-阳离子聚电解质复合材料，其中，单价盐为由单价的金属离子和单价的阴离子组成的盐，溶剂I无法溶解阴-阳离子聚电解质复合材料，溶剂II能以任意比例与溶剂I互溶且无法溶解阴-阳离子聚电解质复合材料。

本方明采用盐抑法制备工艺制备阴-阳离子聚电解质复合材料，将单价盐导入阳离子型聚电解质和阴离子型聚电解质溶液体系中，利用单价盐(非单价盐会产生螯合作用，与阳离子型聚电解质或阴离子型聚电解质生成沉淀)对阳离子型聚电解质和阴离子型聚电解质之间的静电作用进行屏蔽(不屏蔽作用的话，会得到二者的复合物沉淀，而无法进行加工)，屏蔽之后，两种聚电解质的分子链就会在溶液中游离，从而获得了可进行加工的均匀聚电解质复合溶液，可以利用一些传统的方法(比如湿法纺丝、干湿法纺丝等)进行加工，并在后续过程中去除溶液中的单价盐制得阴-阳离子聚电解质复合材料，为聚电解质复合材料的发展打开了新的局面。

作为优选的技术方案：

如上所述的阴-阳离子聚电解质复合材料的盐抑法制备工艺，凝固成型后采用溶剂III清洗阴-阳离子聚电解质复合材料至其外观变透明，溶剂III能够溶解单价盐但是无法溶解阴-阳离子聚电解质复合材料。

如上所述的阴-阳离子聚电解质复合材料的盐抑法制备工艺，所述混合液的制备步骤如下：

(1)分别配制阳离子型聚电解质的溶剂I溶液和阴离子型聚电解质的溶剂I溶液；