[发明专利]一种柔性导电生物聚合物材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种柔性导电生物聚合物材料及其制备方法与应用，其制备方法包括步骤：将生物聚合物溶于水中，得到生物聚合物水溶液；将深共晶溶剂加入到所述生物聚合物水溶液中，搅拌后得到含有深共晶溶剂和生物聚合物的水溶液；将所述含有深共晶溶剂和生物聚合物的水溶液通过机械方法进行成型，干燥后得到所述柔性导电生物聚合物材料。深共晶溶剂与生物聚合物具有很好的相溶性，且深共晶溶剂中存在的大量氢键与生物聚合物链中的氢键之间形成相互作用形成新的氢键，降低了生物聚合物链内的分子间相互作用，增加了生物聚合物分子链的移动性，降低生物聚合物材料的拉伸强度，提高生物聚合物材料的延展性。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，尤其涉及一种柔性导电生物聚合物材料及其制备方法与应用。

背景技术

生物聚合物(包括蚕丝、明胶、淀粉、纤维素、海藻酸钠和壳聚糖等)是具有良好的生物相容性、可降解性的绿色高分子材料，可用作食品或药物的添加剂和包封剂，也可用作伤口敷料、组织修复材料。然而，生物聚合物一般会形成硬而脆的薄膜，机械性能较差，稳定性差。添加塑化剂是解决上述问题的有效手段，常用的塑化剂包括甘油、甘露醇、山梨醇、聚乙二醇和乙二醇等多元醇类或其它溶剂型分子。但基于目前的技术得到的生物聚合物材料拉伸强度较大(MPa级)、延展性差(延展率小于50％)。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种柔性导电生物聚合物材料及其制备方法与应用，旨在解决现有生物聚合物材料拉伸强度大、延展性差的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种柔性导电生物聚合物材料的制备方法，其中，包括步骤：

将生物聚合物溶于水中，得到生物聚合物水溶液；

将深共晶溶剂加入到所述生物聚合物水溶液中，搅拌后得到含有深共晶溶剂和生物聚合物的水溶液；

将所述含有深共晶溶剂和生物聚合物的水溶液通过机械方法进行成型，干燥后得到所述柔性导电生物聚合物材料。

可选地，所述生物聚合物选自纤维素、明胶、壳聚糖、海藻酸钠、卡拉胶、琼脂、阿拉伯胶、蚕丝、淀粉中的一种或多种。

可选地，所述生物聚合物水溶液中生物聚合物的质量含量为0.1％-30％。

可选地，所述深共晶溶剂由第一组分和第二组分混合制备得到，所述第一组分选自尿素、甘油、乙二醇、硫脲、葡萄糖酸、柠檬酸、果糖、山梨糖醇、木糖醇、苹果酸中的一种或多种，所述第二组分选自氨基酸、季铵盐中的一种或两种。

可选地，所述深共晶溶剂中所述第一组分的质量含量为25％-75％。

可选地，所述氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸中的一种或多种，和/或，所述季铵盐选自甜菜碱、氯化胆碱中的一种或两种。

可选地，所述将深共晶溶剂加入到所述生物聚合物水溶液中的步骤中，所述深共晶溶剂的质量为所述深共晶溶剂与所述生物聚合物水溶液中生物聚合物的质量和的20％-95％。

可选地，所述将深共晶溶剂加入到所述生物聚合物水溶液中的步骤中，还包括将交联剂、电解质、表面活性剂、导电纳米颗粒中的一种或多种加入到所述生物聚合物水溶液中。

本发明的第二方面，提供一种柔性导电生物聚合物材料，其中，采用本发明所述的柔性导电生物聚合物材料的制备方法制备得到。

本发明的第三方面，提供一种本发明所述的柔性导电生物聚合物材料在制备柔性电子器件中的应用。