[发明专利]一种纤维素基离子凝胶的制备方法及应用

权利要求书

1.一种纤维素基离子凝胶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：制备低共熔溶剂：将氢键受体咪唑型离子液体和氢键供体丙烯酰胺按照一定比例混合，在加热条件下搅拌至溶液呈透明均一状，得到低共熔溶剂，冷却至室温备用；

步骤2：溶解纤维素：将一定质量的纤维素在加热条件下溶解于步骤1所用咪唑型离子液体中，形成透明均一的纤维素溶液备用；

步骤3：制备纤维素基离子凝胶：将步骤1中的低共熔溶剂按一定比例加入到步骤2制得的纤维素溶液中充分搅拌至溶液呈均一状态，依次加入一定量的交联剂和光引发剂混合均匀，得到预聚体溶液倒入隔绝氧气的密闭模具中，通过紫外光照射交联固化得到纤维素基离子凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法制得一种纤维素基离子凝胶。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1所述低共熔溶剂的氢键受体为咪唑型离子液体，包括1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐中的一种，更优选为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐；氢键供体为丙烯酰胺，氢键受体与氢键供体的摩尔比为2:1～1:2，更优选为1:2。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1所述的低共熔溶剂中氢键受体和氢键供体的混合温度为65℃～75℃，更优选为70℃；氢键受体和氢键供体的混合时间为10min～40min，更优选为15min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2所述的纤维素在咪唑型离子液体中的溶解温度为80℃～90℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2所述的溶解于咪唑型离子液体中纤维素的质量分数为0wt%～9wt%，更优选为0wt%～4wt%。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的低共熔溶剂与纤维素溶液混合后充分搅拌得到的均一溶液中咪唑型离子液体与丙烯酰胺的摩尔比为1.5:1～1:1，更优选为1.3:1。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯，用量为丙烯酰胺单体物质的量的0.1%～0.5%，更优选为0.1%。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，用量为丙烯酰胺单体物质的量的1%～5%，更优选为1%。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的密闭模具为方形模具，其组成为两片方形的全透光玻璃片中间夹有2mm厚的橡胶片，所述橡胶片为中空状，镂空部位尺寸为6cm×6cm的正方形。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的紫外光照射时间为1min～15min，更优选为6min。

12.如权利要求1-11任一所述的制备方法制备得到的一种纤维素基离子凝胶。

13.权利要求12所述的纤维素基离子凝胶可作为应变传感器在人体运动监测中的应用。