[发明专利]一种抗冻、导电有机水凝胶及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种有机水凝胶，其特征在于，所述有机水凝胶中含有Pickering粒子；

所述Pickering粒子包括改性硅藻土或者改性SiO₂。

2.根据权利要求1所述的有机水凝胶，其特征在于，所述改性硅藻土的粒径小于等于20μm；

所述改性SiO₂的粒径为0.2～5μm；

所述改性硅藻土的水接触角为90°～125°；

所述改性SiO₂的水接触角为90°～125°。

3.根据权利要求1所述的有机水凝胶，其特征在于，所述有机水凝胶中具有两亲性双连续网络结构；

所述两亲性双连续网络结构由亲水聚合物链和亲油聚合物链通过共价键交联聚合后得到；

所述有机水凝胶中还包括抗冻剂和导电介质；

所述有机水凝胶为抗冻导电有机水凝胶；

所述有机水凝胶中不含有表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的有机水凝胶，其特征在于，所述Pickering粒子在交联聚合过程中，位于油相和水相的界面处；

所述抗冻剂包括乙二醇和/或甘油；

所述导电介质包括卤化金属盐和/或离子液体。

5.一种有机水凝胶，其特征在于，包括：

油相，按原料质量份数计，包括：

水相，按原料质量份数计，包括：

水溶性单体 10～35重量份；

水溶性引发剂 0.02～5重量份；

水 10～50重量份；

所述油相与所述水相的体积比为1：(1～4)。

6.根据权利要求5所述的有机水凝胶，其特征在于，所述油溶性单体包括苯乙烯和/或丙烯酸酯类单体；

所述两亲性的多官能团单体包括聚乙二醇二丙烯酸酯；

所述油溶性引发剂包括偶氮二异丁腈和/或偶氮二异庚腈；

所述Pickering稳定剂粒子包括改性硅藻土或者改性SiO₂；

所述水相中还包括抗冻剂和/或导电介质；

所述抗冻剂包括乙二醇和/或甘油；

所述导电介质包括卤化金属盐和/或离子液体。

7.根据权利要求6所述的有机水凝胶，其特征在于，所述水溶性单体包括丙烯酸、亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸钠、乙烯基咪唑、乙烯基苯磺酸、乙烯基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠中的一种或多种；

所述金属盐包括溴化锂、氯化锂、氯化钠、氯化钙、氯化镁和氯化铜中的一种或多种；

所述离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和/或1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐；

所述卤化金属盐的加入量为2.5～8重量份；

所述离子液体的加入量为2.5～8重量份；

所述水溶性引发剂包括过硫酸铵和/或VA-044；

所述抗冻剂的加入量为15～50重量份。

8.一种有机水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将油溶性单体、两亲性的多官能团单体以及油溶性引发剂混合后，得到混合液，再将Pickering稳定剂粒子分散在混合液中，得到油相；

将水溶性单体、金属盐、离子液体、水溶性引发剂和混合溶剂混合后，得到水相；

2)将上述步骤得到的油相和水相混合后的油水混合物进行乳化，得到油包水Pickering乳液；

3)以上述步骤得到的Pickering乳液为模板，经过聚合反应后，得到有机水凝胶。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乳化包括高速乳化；

所述乳化的转速为4000～12000rpm；

所述乳化的时间为1～3min；

所述聚合反应的温度为40～65℃；

所述聚合反应的时间为8～20小时。

10.权利要求1～7任意一项所述的有机水凝胶或权利要求8～9任意一项所述的制备方法所制备的有机水凝胶在在组织工程、药物释放、可穿戴设备领域中的应用。