[发明专利]一种多功能改性淀粉基水凝胶材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种多功能改性淀粉基水凝胶材料的制备方法，其特征在于具体过程为：

步骤S1，将羧甲基纤维素钠于室温均匀分散在水中，再加入吡咯单体，于0℃搅拌分散均匀得到物料A；

步骤S2，将马铃薯淀粉于100~150℃均匀分散在N,N-二甲基乙酰胺中，待温度冷却至80~100℃，加入氯化锂搅拌得到物料B；

步骤S3：将N,N-羰基二咪唑与3-(2-吡啶二硫代)丙酸加入N,N-二甲基乙酰胺中搅拌混合均匀得到物料C；

步骤S4：将物料C加入到物料B中并于室温搅拌12~24h，通过乙醇/水溶液离心洗涤得到物料D；

步骤S5：将物料A、物料D、N-异丙基丙烯酰胺、聚乙烯醇溶液和银纳米线溶液于0~100℃搅拌1~3h得到物料E；

步骤S6：将交联剂四硼酸钠和引发剂过硫酸钾于90-100℃加入到物料E中并搅拌1~3h得到物料F；

步骤S7：将物料F置于玻璃模具中，冷却至室温，再于-24~0℃冷冻1~3h，最终得到目标产物温度敏感、可自愈、可回收的改性淀粉基水凝胶材料。

2.根据权利要求1所述的多功能改性淀粉基水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述羧甲基纤维素钠的粘度为1000~1400mpa·s，羧甲基纤维素钠分散在水中浓度为0.005~0.010g/mL，吡咯单体分散在水中的浓度为0.005~0.015g/mL。

3.根据权利要求1所述的多功能改性淀粉基水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述马铃薯淀粉和氯化锂的投料质量比为5:2。

4.根据权利要求1所述的多功能改性淀粉基水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述N,N-羰基二咪唑与3-(2-吡啶二硫代)丙酸的投料质量比为5:7。

5.根据权利要求1所述的多功能改性淀粉基水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤S4中所述乙醇/水溶液中乙醇与水的体积比为1:1。

6.根据权利要求1所述的多功能改性淀粉基水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤S5中所述物料A、物料D、N-异丙基丙烯酰胺、聚乙烯醇溶液和银纳米线溶液的投料配比为5mL:0.1g:0.8g:10mL:1~2mL，聚乙烯醇溶液的浓度为0.05~0.15g/mL，银纳米线溶液的浓度为0.0015~0.0030g/mL。

7.根据权利要求1所述的多功能改性淀粉基水凝胶材料的制备方法，其特征在于：步骤S6中所述交联剂四硼酸钠的浓度为0.02~0.08g/mL，引发剂过硫酸钾的浓度为0.001~0.006g/mL。

8.根据权利要求1所述的多功能改性淀粉基水凝胶材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：将粘度为1000~1400mpa·s羧甲基纤维素钠于室温均匀分散在水中，再加入吡咯单体，其中羧甲基纤维素钠的浓度为0.010g/mL，吡咯单体的浓度为0.015g/mL，于0℃搅拌12h分散均匀得到物料A；

步骤S2：将0.5g马铃薯淀粉于135℃均匀分散在10mL N,N-二甲基乙酰胺中，待温度冷却至100℃，加入0.2g氯化锂搅拌30min得到物料B；

步骤S3：将1.0g N,N-羰基二咪唑与1.4g 3-(2-吡啶二硫代)丙酸加入1mL N,N-二甲基乙酰胺中搅拌混合均匀得到物料C；

步骤S4：将物料C加入到物料B中于室温搅拌24h，通过体积比为1:1的乙醇/水溶液离心洗涤得到物料D；

步骤S5：将5mL物料A、0.1g物料D、0.8g N-异丙基丙烯酰胺、10mL聚乙烯醇溶液和1.5mL银纳米线溶液于95℃搅拌1h得到物料E；

步骤S6：将交联剂四硼酸钠和引发剂过硫酸钾于95℃加入物料E中搅拌2h得到物料F，其中四硼酸钠的浓度为0.04g/mL，过硫酸钾的浓度为0.002g/mL；

步骤S7：将物料F置于玻璃模具中，冷却至室温，再于-24℃冷冻3h，最终得到目标产物温度敏感、可自愈、可回收的改性淀粉基水凝胶材料。

9.根据权利要求1~8所述的方法制备的多功能改性淀粉基水凝胶材料在制备柔性传感器中的应用。