[发明专利]一种高韧性导电纳米复合离子凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种高韧性导电纳米复合离子凝胶，其特征在于：该高韧性导电纳米复合离子凝胶的制备原料包括纳米二氧化钛水溶胶、离子液体和单体，所述离子液体与所述纳米二氧化钛水溶胶的体积比为1~8：1，原料的各组分混合后，所述单体的摩尔浓度为0.5~3M；

所述纳米二氧化钛水溶胶中纳米二氧化钛的粒径大小为5~30 nm、质量浓度为10%~15%；

所述单体为丙烯酸、丙烯酸酯或丙烯酰胺类单体中的一种或两种以上的混合。

2.根据权利要求1所述的一种高韧性导电纳米复合离子凝胶，其特征在于：所述离子液体为1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐、1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-甲基-丁基咪唑硫酸氢盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐中的一种或两种以上的混合；

丙烯酸酯或丙烯酰胺类单体为2-羟基乙基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N, N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺。

3.根据权利要求2述的一种高韧性导电纳米复合离子凝胶，其特征在于：高韧性导电纳米复合离子凝胶的制备原料还包括引发剂和催化剂，

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或者过硫酸钠，所述引发剂的用量是单体质量的1~5%；

所述催化剂为N, N, N’, N’-四甲基乙二胺，所述催化剂用量是单体质量的0.1~1%。

4.权利要求3所述的一种高韧性导电纳米复合离子凝胶的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）将所述纳米二氧化钛水溶胶与所述离子液体混合，得到均匀的纳米二氧化钛离子液体分散液；

（2）在所述纳米二氧化钛离子液体分散液中加入所述单体，通惰性气体排出体系中的氧气，加入引发剂与催化剂，自由基聚合，获得纳米二氧化钛交联含水的纳米复合离子凝胶，所述自由基聚合的温度为40~80℃，聚合时间为4~12小时；

（3）将所述纳米二氧化钛交联含水的纳米复合离子凝胶真空干燥，去除水分，得到所述高韧性导电纳米复合离子凝胶。

5.根据权利要求4所述的一种高韧性导电纳米复合离子凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述纳米二氧化钛的粒径大小为5~30 nm，所述纳米二氧化钛为金红石型。

6.根据权利要求4所述的一种高韧性导电纳米复合离子凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述惰性气体为氮气或者氦气，所述惰性气体的通气时间为20~60分钟。

7.根据权利要求4所述的一种高韧性导电纳米复合离子凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述自由基聚合的温度为40~80℃，聚合时间为4~12小时。

8.根据权利要求4所述的一种高韧性导电纳米复合离子凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，所述真空干燥温度为80℃，时间为2~8小时。

9.根据权利要求4所述的一种高韧性导电纳米复合离子凝胶的制备方法，其特征在于：纳米二氧化钛平均粒径为10 nm，质量浓度为浓度为10%；

离子液体为1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐，体积为35 ml；

单体为丙烯酰胺和N-异丙基丙烯酰胺，丙烯酰胺的摩尔数为0.02 mol，N-异丙基丙烯酰胺摩尔数为0.20 mol；

所述引发剂为过硫酸胺，质量为0.1 g，催化剂为N, N, N’, N’-四甲基乙二胺，质量为25 mg。

10.根据权利要求4所述的一种高韧性导电纳米复合离子凝胶的制备方法，其特征在于：纳米二氧化钛平均粒径为30 nm，质量浓度为浓度为10%；

离子液体为1-甲基-丁基咪唑硫酸氢盐，体积为70ml；

单体为丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺，丙烯酰胺的摩尔数为0.06 mol，N-羟甲基丙烯酰胺的摩尔数为0.1 mol；

所述引发剂为过硫酸胺，质量为0.28 g，催化剂为N, N, N’, N’-四甲基乙二胺，质量为45 mg。