离子凝胶及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115895260A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211413709.5H01B1/20(2006.01)(22)申请日2022.11.11(71)申请人南方科技大学地址518000广东省深圳市南山区桃源街道学苑大道1088号(72)发明人郭传飞陈兴幸(74)专利代理机构深圳中一联合知识产权代理有限公司44414专利代理师黄小玲(51)Int.Cl.C08L81/02(2006.01)C08K3/36(2006.01)C08K5/41(2006.01)C08K5/3445(2006.01)C08G75/045(2016.01)权利要求书2页说明书11页附图3页(54)发明名称离子凝胶及其制备方法和应用(57)摘要本申请实施例提供一种离子凝胶及其制备方法和应用。本申请实施例的离子凝胶包括聚硫醚基质和分散于聚硫醚基质的离子液体，其中，聚硫醚基质的分子链包括碳醚键和硫醚键。碳醚键和硫醚键的内旋转位垒低，聚硫醚基质的分子链具有良好的柔顺性，分子链中的氧原子和硫原子与离子液体间的离子‑偶极作用，使得聚硫醚基质与离子液体的高度兼容，离子凝胶结构稳定，离子液体不易泄露。同时离子液体作为分离链间的润滑剂，降低了离子凝胶在交变应力下的迟滞与应力软化现象，使得离子凝胶具有高回弹和耐疲劳的特性，在受到应力后形变可快速恢复。CN115895260ACN115895260A权利要求书1/2页1.一种离子凝胶，其特征在于：所述离子凝胶包括聚硫醚基质和分散于所述聚硫醚基质的离子液体，其中，所述聚硫醚基质的分子链包括碳醚键与硫醚键。2.如权利要求1所述的离子凝胶，其特征在于：所述离子液体与所述聚硫醚基质的质量比为T1，且1:100≤T1≤100:100；和/或所述聚硫醚基质是由包括二乙烯基醚、二元硫醇和多元硫醇在内的单体经聚合反应生成的聚合物，且所述二乙烯基醚、所述二元硫醇和所述多元硫醇的摩尔比为5：3.5～4.5：0.23～1.0；和/或所述离子液体包括咪唑类离子液体、胍类离子液体、季胺类离子液体、吡咯烷类离子液体、哌啶类离子液体和吡啶类离子液体中至少一种；和/或所述离子凝胶还包括纳米增韧剂，所述纳米增韧剂与所述聚硫醚基质的质量比为T2，且0＜T2≤20：100。3.如权利要求2所述的离子凝胶，其特征在于：所述纳米增韧剂包括纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化锆、纳米三氧化二铝、表面改性纳米二氧化硅、表面改性纳米二氧化钛、表面改性纳米二氧化锆和表面改性纳米三氧化二铝中至少一种；和/或所述纳米增韧剂的粒径为4～700nm。4.如权利要求2所述的离子凝胶，其特征在于：所述二乙烯基醚、所述二元硫醇和所述多元硫醇的摩尔比为5：3.5～4.5：0.33～1.0；和/或在所述聚合反应过程中，还添加有引发剂，所述引发剂与所述聚硫醚基质的质量比为T3，且0＜T3≤0.6：100。5.如权利要求4所述的离子凝胶，其特征在于：所述引发剂为光引发剂，所述光引发剂包括苯偶姻及其衍生物类、苯偶酰及其衍生物类、苯乙酮衍生物类、α‑羟基酮衍生物类、α‑胺基酮衍生物类、酰基膦氧化物类、二苯甲酮及其衍生物类、硫杂蒽酮类及其衍生物类和蒽醌及其衍生物类中至少一种。6.如权利要求4所述的离子凝胶，其特征在于：所述二乙烯基醚包括三乙二醇二乙烯基醚和二乙二醇二乙烯基醚中至少一种；和/或所述二元硫醇包括3,6‑二氧杂‑1,8‑辛烷二硫醇；和/或所述多元硫醇包括三羟甲基丙烷三(3‑巯基丙酸)酯、四(3‑巯基丙酸)季戊四醇酯和季戊四醇四(巯基乙酸)酯中至少一种。7.一种离子凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将形成聚硫醚基质的单体与离子液体进行混合处理，得到混合物，其中，所述聚硫醚基质的分子链包括碳醚键与硫醚键；引发所述单体进行聚合反应，得到离子凝胶。8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述离子液体与所述单体的质量比为T4，且1:100≤T4≤100:100；和/或所述单体包括二乙烯基醚、二元硫醇和多元硫醇，且所述二乙烯基醚、所述二元硫醇和所述多元硫醇的摩尔比为5：3.5～4.5：0.23～1.0；和/或所述混合物还包括纳米增韧剂，所述纳米增韧剂与所述单体的质量比为T5，且0＜T5≤2CN115895260A权利要求书2/2页20：100；和/或所述混合物还包括引发剂，所述引发剂与所述单体的质量比为T6，且0＜T6≤0.6：100。9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述纳米增韧剂包括纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化锆、纳米三氧化二铝、表面改性纳米二氧化硅、表面改性纳米二氧化钛、表面改性纳米二氧化锆和表面改性纳米三氧化二铝中至少一种；和/或所述纳米增韧剂的粒径为4～700nm。10.如