[发明专利]一种调控热响应离子液体凝胶模量变化范围的方法和热响应离子液体凝胶

权利要求书

1.一种调控热响应离子液体凝胶模量变化范围的方法，包括以下步骤：

（1）将N-异丙基丙烯酰胺单体和离子液体混合，得到混合溶液A；

（2）将所述步骤（1）得到的混合溶液A、交联剂和光引发剂混合，得到混合溶液B；

（3）将所述步骤（2）得到的混合溶液B进行紫外光引发自由基聚合反应，得到热响应离子液体凝胶；

所述步骤（1）中的离子液体中包括阳离子和阴离子；

所述阳离子包括咪唑类阳离子、吡咯烷类阳离子和哌啶类阳离子中的一种或多种；

所述阴离子具有、、和中的一种或多种所示的化学结构；

当离子液体为单一的离子液体时，通过调控N-异丙基丙烯酰胺单体和离子液体的质量比，实现对热响应离子液体凝胶的模量变化范围的调控；所述N-异丙基丙烯酰胺单体与离子液体的质量之比为15:85~35:65；

当离子液体为两种或两种以上的离子液体组成的混合物时，通过调控混合物中离子液体的质量比，实现对热响应离子液体凝胶的模量变化范围的调控；所述两种离子液体组成的混合物为[C₅MIM][BF₄]和[C₅MIM][PF₆]组成的混合物，所述[C₅MIM][PF₆]与所述[C₅MIM][BF₄]和[C₅MIM][PF₆]组成的混合物的质量比为0:100~100:100；

所述调控热响应离子液体凝胶模量变化范围的温度范围为25~70℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的N-异丙基丙烯酰胺单体与离子液体的质量之比为15:85~35:65时，所述热响应离子液体凝胶可调的模量变化的倍数为10³~10⁵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当离子液体为[C₅MIM][BF₄]和[C₅MIM][PF₆]组成的混合物时，所述[C₅MIM][PF₆]与所述[C₅MIM][BF₄]和[C₅MIM][PF₆]组成的混合物的质量比为0:100~100:100时，所述热响应离子液体凝胶可调的模量的变化的倍数为10~10⁵。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述咪唑类阳离子具有

和/或所示的化学结构；所述咪唑类阳离子的化学结构式中5≥n≥1；

所述吡咯烷类阳离子具有

所示的化学结构；所述吡咯烷类阳离子的化学结构式中4≥n≥2；

所述哌啶类阳离子具有所示的化学结构；所述哌啶类阳离子的化学结构式中4≥n≥2。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的交联剂为丙烯酸酯或丙烯酰胺类的交联剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯具有如式（I）所示化学结构：

式（I）

所述式（I）中p≥1；

所述丙烯酰胺类的交联剂具有如式（II）所示化学结构：

式（II）

所述式（II）中q≤5；

所述式（I）和式（II）中的R₁和R₂独立地为氢或碳原子数为1~5的烷基。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的光引发剂具有如式（III）所示的化学结构：

式（III）

所述式（III）中的R₁和R₂独立地为碳原子数为1~8的烷基。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的交联剂与步骤（1）中N-异丙基丙烯酰胺单体的物质的量之比为1:（1000~10）；所述步骤（2）中光引发剂和与步骤（1）中N-异丙基丙烯酰胺单体的物质的量之比为1:（10000~200）。