(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910239903.8(22)申请日 2019.03.27
(71)申请人 澳门大学
地址 中国澳门凼仔大学大马路澳门大学(72)发明人 孙国星 胡小赛 李宗津 (74)专利代理机构 成都超凡明远知识产权代理
有限公司 51258
代理人 魏彦 洪玉姬(51)Int.Cl.
C08J 3/075(2006.01)C08F 120/06(2006.01)C08K 3/34(2006.01)C08G 73/02(2006.01)C08F 120/56(2006.01)C08G 61/12(2006.01)
C08G 73/06(2006.01)C08F 138/02(2006.01)C08K 3/22(2006.01)C08K 3/04(2006.01)C08K 3/24(2006.01)C08K 7/00(2006.01)C08L 1/04(2006.01)C08L 33/02(2006.01)C08L 33/26(2006.01)C08L 79/02(2006.01)C08L 79/04(2006.01)C08L 65/00(2006.01)C08L 49/00(2006.01)
(54)发明名称
高分子导电水凝胶材料及其制备方法(57)摘要
本发明涉及高分子水凝胶领域，具体而言，涉及一种高分子导电水凝胶材料及其制备方法。其包括导电高分子、高分子聚合物和交联剂，所述高分子聚合物通过交联剂与聚合物单体原位聚合形成网状水凝胶骨架，而后所述导电高分子通过高分子导电单体原位聚合沉积于所述网状水凝胶骨架上；所述交联剂为硅酸钙盐与水反应后形成的纳米材料该水凝胶材料具有优异的机械性能和高的导电性能，在柔性可拉伸传感器等
领域有广阔的发展前景。
权利要求书1页 说明书7页 附图7页
CN 110016148 A 2019.07.16
C N 110016148
A
权 利 要 求 书1/1页CN 110016148 A
1.一种高分子导电水凝胶材料，其包括导电高分子、高分子聚合物和交联剂，所述高分子聚合物通过交联剂与聚合物单体原位聚合形成网状水凝胶骨架，而后所述导电高分子通过高分子导电单体原位聚合沉积于所述网状水凝胶骨架上；所述交联剂为硅酸钙盐与水反应后形成的纳米材料。
2.根据权利要求1所述的高分子导电水凝胶材料，其特征在于，所述聚合物单体、所述高分子导电单体和所述硅酸钙盐的质量比300:(19-28):(0.75-7.5)。
3.根据权利要求1所述的高分子导电水凝胶材料，其特征在于，所述高分子聚合物是所述聚合物单体通过聚合反应得到的聚合物，优选，所述聚合物单体为水溶性单体，更优选，所述水溶性单体选自丙烯3酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸盐或者丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的高分子导电水凝胶材料，其特征在于，所述导电高分子为所述高分子导电单体形成的聚合物，优选，所述聚合物选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚3,4-乙撑二氧噻吩和聚乙炔中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的高分子导电水凝胶材料，其特征在于，所述纳米材料为纳米球晶，优选，所述纳米球晶的直径为2-10纳米。
6.根据权利要求1所述的高分子导电水凝胶材料，其特征在于，所述硅酸钙盐选自硅酸三钙、硅酸二钙、硅酸钙中的任意一种或多种，所述硅酸钙来源于波特兰水泥或者白水泥。
7.一种权利要求1所述的高分子导电水凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将硅酸钙盐分散在水中形成纳米材料分散液；
将所述纳米材料分散液与聚合物单体、第一引发剂和催化剂原位聚合形成高分子水凝胶基体；
而后将所述高分子水凝胶基体与高分子导电单体的溶液和第二引发剂原位聚合形成高分子导电水凝胶材料，
优选，所述硅酸钙盐的用量为聚合物单体用量的0.25-2.5wt％。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在-10至50℃的条件下将硅酸钙盐与水混合并从超声分散后，再在-10至50℃的条件下保存0.5-5天后得到的所述纳米材料分散液，优选，所述纳米材料分散液中纳米氢氧化钙的含量在40ppm-200ppm。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在-10至50℃条件下，将所述高分子水凝胶基体与所述高分子导电单体溶液混合并保持1-6天，而后加入第二引发剂进行反应得到所述高分子导电水凝胶材料。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在制备所述高分子水凝胶基体时加入纳米颗粒，所述纳米颗粒选自锂蒙脱石、蒙脱石、纤维素晶须、氧化石墨烯、钛酸盐纳米片和可控活性纳米凝胶中的任意一种或者至少两种。
2
