[发明专利]一种纤维素导电水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维素导电水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤包括：1)将氢氧化钠、尿素和水按质量比（5~9）：（9~13）：（78~86）混合，搅拌至完全溶解，预先冷冻处理至-20 ℃~0 ℃，制得氢氧化钠/尿素水溶液体系；2)取微晶纤维素加入步骤1)所得氢氧化钠/尿素水溶液体系中，搅拌分散1~3 min，制得质量浓度为2%~8%的微晶纤维素溶液；3)将步骤2)得到的微晶纤维素溶液倒入模具中，将模具置于未浸没模具的乙醇中24 h，之后将形成的一级网络浸泡在去离子水中置换残留的氢氧化钠/尿素至中性，制得纤维素一级网络水凝胶；4)将单体、交联剂、热引发剂和水混合，并搅拌使其溶解，得到二级网络溶液，所述单体为丙烯酰胺和丙烯酸，摩尔比例n(丙烯酰胺)：n(丙烯酸)为19: 1~1: 4，二级网络溶液中单体浓度为1.0~8.0 mol/L，交联剂物质的量分数为单体物质的量的0.01~0.40%，热引发剂物质的量分数为单体物质的量的0.01~0.40%；5)将纤维素一级网络水凝胶浸泡在二级网络溶液中，然后放入玻璃模具中，在50~80 ℃水浴中交联聚合5~10 h，得到纤维素双网络水凝胶；6)将纤维素双网络水凝胶浸泡在0.01~0.2 mol/L的氯化铁溶液中0.5~48 h，取出样品擦干，去除表面附着的氯化铁溶液，即得纤维素导电水凝胶。

2.根据权利要求1所述纤维素导电水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的氢氧化钠/尿素水溶液体系中，氢氧化钠：尿素：水的质量比为7: 12: 81。

3.根据权利要求1所述纤维素导电水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的氢氧化钠/尿素水溶液体系，预冷冻温度为-12 ℃。

4.根据权利要求1所述纤维素导电水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的纤维素的浓度为4%，搅拌溶解纤维素的转速为2000 r/min，搅拌时间为1~3 min。

5.根据权利要求1所述纤维素导电水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中交联剂为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺或聚乙二醇二丙烯酸酯，热引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐或过氧化二苯甲酰。

6.根据权利要求1所述纤维素导电水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中的二级网络溶液单体浓度为3.5 mol/L，交联剂物质的量分数为单体物质的量的0.05%，热引发剂物质的量分数为单体物质的量的0.04%。

7.根据权利要求1所述纤维素导电水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中的单体摩尔比例n(丙烯酰胺)：n(丙烯酸)为4: 1。

8.根据权利要求1所述纤维素导电水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中的聚合温度为50 ℃，聚合时间为8 h。

9.权利要求1-8任一所述制备方法制得的纤维素导电水凝胶。