[发明专利]一种聚苯胺基自修复导电水凝胶的制备方法

摘要

本发明公开了一种聚苯胺基自修复导电水凝胶的制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明的特征是以聚苯胺为导电高分子材料，以功能基团多巴胺修饰聚甲基丙烯酰胺赋予其自修复性能。首先，制备用功能性单体多巴胺修饰甲基丙烯酰胺(DMA)，并通过光聚合制备一系列不同DMA含量的水凝胶；再加入苯胺进行原位聚合后，制得自修复导电水凝胶。本发明的聚苯胺水凝胶具有较好的自修复性和导电性，且其性能可通过调控DMA的含量进行控制。本发明制备的自修复导电水凝胶有望应用于具有自修复性的柔性超级电容器。

主权项

一种聚苯胺基自修复导电水凝胶的制备方法，其特征是以聚苯胺为导电高分子材料，以功能基团多巴胺修饰的聚甲基丙烯酰胺作为自修复链段；通过以下步骤得到：步骤一：首先将盐酸多巴胺溶于硼酸钠和碳酸氢钠溶液中，将甲基丙烯酸酐溶于THF后逐滴加入以上溶液，并逐滴加入2M NaOH溶液调节pH调至8以上，将混合溶液保持在氮气氛围中搅拌14～24h；得到的产物用乙酸乙酯洗涤2～4次，用6M HCl溶液将离心后的水溶液pH调至2以下，再用乙酸乙酯萃取3～5次；最后用无水硫酸镁干燥所得乙酸乙酯层溶液，将其旋蒸后，再加入己烷强烈搅拌，将所得悬浮液放入冰箱中冷藏过夜，重结晶后将其干燥，得到浅灰色固体多巴胺修饰的甲基丙烯酰胺，表示为DMA；步骤二：将单体丙烯酰胺和DMA、交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺以及光引发剂2,2‑二乙氧基苯乙酮溶解于DMSO/H2O混合溶剂后置于模具中，再用256nm波长紫外光照下聚合2～4h；将所得凝胶浸泡于去离子水中，除去未反应原料和低聚合度小分子链后，置于50～60℃烘箱中干燥至衡重，得到聚(甲基丙烯酰胺‑多巴胺)，表示为PDA；步骤三：将干燥的PDMA水凝胶基质至于苯胺与植酸混合溶液中充分溶胀，再将其转移到过硫酸铵溶液中反应4～6h，得到混合水凝胶，将其浸泡于去离子水中除去未反应物质，得到聚苯胺基水凝胶。