【CN110078866A】一种纳米纤维素聚合物复合水凝胶及其制备方法和应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910298576.3

(22)申请日 2019.04.15

(71)申请人 中国科学院理化技术研究所

地址 100190 北京市海淀区中关村东路29

号

(72)发明人 吴敏　鲁非雪　王超　黄勇　

(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限

公司 11002

代理人 王文君　陈征

(51)Int.Cl.

C08F 251/02(2006.01)

C08F 220/06(2006.01)

C08F 220/56(2006.01)

C08F 220/54(2006.01)

G01B 7/16(2006.01)

(54)发明名称

一种纳米纤维素-聚合物复合水凝胶及其制

备方法和应用

(57)摘要

本发明公开一种纳米纤维素-聚合物复合水

凝胶及其制备方法和应用。本发明所述纳米纤维

素-聚合物复合水凝胶的制备方法为：纳米纤维

素分散液及单体在引发剂及N ,N ′-亚甲基双丙烯

酰胺的作用下经自由基聚合反应制得；其中所述

引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、芬顿试剂中的

一种。本发明所述的纳米纤维素-聚合物复合水

凝胶的制备方法，具有原料来源广泛、制备方法

简单、反应时间短等优点。本发明制得的纳米纤

维素-聚合物复合水凝胶的导电性能、自愈合性

能和机械性能良好，可以应用在柔性智能材料、

电容器或电池隔膜等领域。权利要求书1页 说明书6页 附图3页CN 110078866 A 2019.08.02

C N 110078866

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110078866 A

1.一种纳米纤维素-聚合物复合水凝胶的制备方法，其特征在于，纳米纤维素分散液及单体在引发剂及N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的作用下经自由基聚合反应制得；

其中，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、芬顿试剂中的一种，优选为芬顿试剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素分散液选自纤维素纳米纤维分散液、纤维素纳米晶分散液、纤维素纳米片分散液、纤维素纳米颗粒分散液中的一种；

优选所述纳米纤维素分散液占所述自由基聚合反应的物料体系总质量的50％～80％。

3.根据权利要求1或2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述单体选自丙烯酸、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、N-乙基丙烯酰胺中的一种或几种；

优选所述单体以单体溶液的形式加入，所述单体在所述自由基聚合反应的物料体系中摩尔浓度为0.5～4mol/L。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素分散液中纳米纤维素的摩尔用量为所述单体摩尔用量的1％～20％。

5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂以引发剂溶液的形式加入，所述引发剂的摩尔用量为所述单体摩尔用量的1‰～5％。

6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述N,N′-亚甲基双丙烯酰胺以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺溶液的形式加入，所述N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔用量为所述单体摩尔用量的1‰～10％。

7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述自由基聚合的反应时间为5～30min。

8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述自由基聚合反应后的产物倒入模具中加热成型的步骤；优选所述加热成型的加热温度为30～80℃；更优选所述加热成型的时间为10min～10h。

9.权利要求1～8任一所述的制备方法得到的纳米纤维素-聚合物复合水凝胶。

10.权利要求1～8任一项所述方法得到的纳米纤维素-聚合物复合水凝胶或权利要求9所述的纳米纤维素-聚合物复合水凝胶在制备导电材料、传感材料、超级电容器隔膜上的应用。

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