[发明专利]一种纳米纤维素-聚苯胺-聚乙烯醇复合导电水凝胶及其制备方法和应用

摘要

本发明属于高分子复合导电材料领域，公开了一种纳米纤维素‑聚苯胺‑聚乙烯醇复合导电水凝胶及其制备方法和应用。该水凝胶采用下列方法制备得到的：a.制备纳米纤维素；b.将纳米纤维素与聚苯胺混合，制备纳米纤维素‑聚苯胺溶液；c.纳米纤维素‑聚苯胺溶液中加入交联剂及聚乙烯醇，搅拌，形成凝胶，即得。该水凝胶可用于制备柔性导电材料，具有较好的应用前景。

主权项

1.一种纳米纤维素‑聚苯胺‑聚乙烯醇复合导电水凝胶，其特征在于该水凝胶采用下列方法制备得到的：a. 制备纳米纤维素；b. 将纳米纤维素与聚苯胺混合，制备纳米纤维素‑聚苯胺溶液；c. 纳米纤维素‑聚苯胺溶液中加入交联剂及聚乙烯醇，搅拌，形成凝胶，即得到纳米纤维素‑聚苯胺‑聚乙烯醇复合导电水凝胶；其中：步骤a中纳米纤维素的制备方法采用化学结合机械处理法，具体步骤为：(1)化学处理法：1)配制质量分数40~60%的硫酸备用；2)将配置好的硫酸油浴升温稳定至30~50℃并持续搅拌；3)称取漂白木浆纤维，分批加入持续搅拌的质量分数40~60%的硫酸溶液中；4)反应40~70min后，加入去离子水终止反应，将所得悬浮液用去离子水反复洗涤，然后将悬浮液透析至中性；(2)机械处理法：取上述所得悬浮液，加去离子水稀释，700~1100w功率下超声粉碎120~200min，即制备出纳米纤维素悬浮液；步骤b中纳米纤维素‑聚苯胺溶液的制备方法为：称取聚苯胺粉末与纳米纤维素悬浮液按一定质量比例混合，高速均质仪搅拌使其分散均匀，得到纳米纤维素‑聚苯胺溶液；一定质量比例是指溶液中聚苯胺的浓度为0.1~1.0%，纳米纤维素的浓度为1.0~2.0%；高速均质仪搅拌时间10~40min，搅拌转速6000~15000rpm；步骤c中纳米纤维素‑聚苯胺‑聚乙烯醇复合导电水凝胶的制备方法为：(1)取200~400g纳米纤维素‑聚苯胺溶液，加入0.6~1.5g硼酸盐交联剂， 80~100℃油浴，机械搅拌10~50min；(2)当温度稳定在80~100℃时，加入2~10g聚乙烯醇粉末，继续搅拌直至形成凝胶，完全冷却后即制成纳米纤维素‑聚苯胺‑聚乙烯醇复合导电水凝胶。