[发明专利]一种含有纤维素纳米晶须的超高强度各向异性水凝胶的制备方法

摘要

本发明公开了一种含有纤维素纳米晶须的超高强度各向异性水凝胶的制备方法。该方法是通过主客体作用制得以纤维素纳米晶须物理交联的单交联水凝胶，且在二次交联之前，通过外力实现对单交联水凝胶预拉伸取向，加入Fe3+二次交联可固定网络中纤维素纳米晶须的取向，制得力学性能更优的各向异性水凝胶。通过调整丙烯酸与丙烯酰胺单体比例、铁离子浓度以及预拉伸程度，可控制水凝胶的含水量和力学性能等性质，拓展水凝胶的用途范围。本发明方案制备的水凝胶强度极高，为弥补传统水凝胶力学性能差的缺点提供了新的思路；且本方案中制备水凝胶的双物理交联法简单易行、成本低廉，其中固定晶须取向更是制备各向异性水凝胶的一种新方法。

主权项

1.一种含有纤维素纳米晶须的超高强度各向异性水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将客体化合物、含有纤维素纳米晶须的主体化合物、单体丙烯酰胺(AM)、单体丙烯酸(AA)、引发剂、加速剂混合，并引发聚合，制得基于主客体相互作用的单交联水凝胶；2)向所得单交联水凝胶施加轴向外力对其进行预拉伸，致使交联网络中的纤维素纳米晶须沿拉伸方向有序排列；3)将不同预拉伸比的单交联水凝胶浸泡在含铁离子水溶液中，达溶胀平衡后，再在蒸馏水中浸泡以移除交联网络中富余的铁离子，最终制得具有超强力学性能的双物理交联水凝胶。