[发明专利]一种具有固液互穿网络结构的导热复合水凝胶及制备方法

权利要求书

1.一种具有固液互穿网络结构的导热复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将导热填料分散于溶剂中得到混合物，用细胞粉碎机对所述混合物在20～800W的功率下进行超声波处理5～60min，得到分散液，记为分散液A，其中，所述分散液A中导热填料的浓度为0.01～5mg/ml；

2)将盐酸多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液配置浓度为0.05～5mg/mL，pH为8～9的溶液，记为溶液B；

3)将高分子水凝胶前驱体溶于水配置质量分数为1～50％的高分子水凝胶前驱体的水溶液，记为溶液C，其中，溶液C中所含水的质量分数不小于50％；

4)准备一具有三维网络结构的高分子材料，将其浸渍于步骤1)所得分散液A中1～30min，取出后在20～200℃的温度下干燥0.5～3h，获得弹性三维连续导热网络，记为固体导热网络D；

5)将固体导热网络D浸渍于步骤2)所得溶液B中1～48h，取出后在去离子水中漂洗1～5min，获得包覆有聚多巴胺涂层的固体导热网络D；然后将其浸渍于步骤3)所得溶液C中，然后一并在小于0.1MPa的绝对压强下处理10～60min以除去气泡，经过外界引发使溶液C凝胶化形成水凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述导热填料为导热系数大于50W/mK的导热材料，为碳纳米管、碳纳米纤维、银纤维、氮化硼纳米管、石墨烯或氮化硼纳米片。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为能够对导热填料进行分散的溶剂，为丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高分子水凝胶前驱体为聚乙烯醇、聚乙二醇、纤维素、聚丙烯酰胺、聚氨酯或聚季胺盐。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述具有三维网络结构的高分子材料是指具有三维连续结构的多孔材料，为聚氨酯网络、三聚氰胺网络、聚酰亚胺网络、纤维素网络或聚丙烯网络。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述外界引发条件是紫外光辐射、加热或冷却处理，所述加热或冷却温度范围为-30～95℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，获得导热复合水凝胶，其特征在于，导热复合水凝胶中的水为连续的液体导热网络，弹性三维连续导热网络为连续的固体导热网络，固体导热网络与液体导热网络相互穿插形成互穿结构，固体导热网络与液体导热网络之间含有聚多巴胺层。