CN104788673A

CN104788673A - 一种水凝胶材料及其制备方法

Info

Publication number: CN104788673A
Application number: CN201410028505.9A
Authority: CN
Inventors: 张力; 吴俊涛
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2034-01-21
Also published as: CN104788673B

Abstract

本发明提供了一种水凝胶材料及其制备方法，该水凝胶材料由聚酰胺酸盐形成，具有30～100℃的温度敏感性、3～650KPa的压缩强度及9×10^-5～5×10^-2S/m的电导率，可作为一种新型的智能水凝胶材料。该水凝胶材料的制备方法为：以第一胺化合物和二酐为原料，采用溶液缩聚法制得聚酰胺酸溶液，然后在所制备的溶液中加入第二胺化合物进行反应，反应完成后通过溶剂交换、过滤等步骤制得聚酰胺酸盐，由制得的聚酰胺酸盐来制备水凝胶材料。该制备方法合成路线短、工艺简单。

Description

一种水凝胶材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种水凝胶材料及其制备方法。

背景技术

水凝胶材料是一种具有三维网络结构的新型功能高分子网络体系，性质柔软、溶胀快，能保持一定的形状，具有良好的生物相容性，对外界刺激具有良好的响应性，被广泛应用于农业、矿业、建筑业、医药、化妆品、石油化工等各种领域。

水凝胶材料有各种分类方法，其中，根据水凝胶材料网络键合作用的不同，可分为化学水凝胶材料和物理水凝胶材料。化学水凝胶材料是由化学键交联形成的三维网络聚合物，是永久性的，又称为真凝胶。物理水凝胶材料是通过物理作用力如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的，这种水凝胶材料是非永久性的，通过加热物理水凝胶材料可转变为溶液，所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。

自然界中有很多天然高分子材料是典型的物理水凝胶材料，如琼脂、壳聚糖、海藻酸钠等，在常温下呈稳定的凝胶态，通过加热到一定温度则转变为溶液。但是，天然高分子水凝胶材料一般只具有单一种类的物理相互作用，机械强度低，难以保证其他功能的正常发挥。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种水凝胶材料及其制备方法，该材料具有温度敏感性、自修复、高强度、导电性良好等特性，该制备方法合成路线短、工艺简单。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种水凝胶材料，由聚酰胺酸盐形成，所述聚酰胺酸盐具有如下的结构单元：

其中，R为芳香族基团，R′为脂肪族基团或者芳香族基团；

R₁、R₂、R₃为脂肪族基团或者H；且

所述聚酰胺酸盐的重复单元数为10～10000，数均分子量为3000～3000000。

上述方案中，R为均苯基、二苯甲烷基、或R′为二苯醚基、亚苯基、亚烷基或其中，M为羰基或亚烷基。

上述方案中，所述水凝胶材料具有30～100℃的温度敏感性、3～650KPa的压缩强度、9×10^-5～5×10^-2S/m的电导率。

本发明还提供了一种水凝胶材料的制备方法，包括如下步骤：

1）、在第一有机溶剂中，由第一胺化合物和二酐制备聚酰胺酸，得到聚酰胺酸溶液；

2）、将所述聚酰胺酸溶液与第二胺化合物混合，得到聚酰胺酸盐溶液；

3）、将所述聚酰胺酸盐溶液与第二有机溶剂混合，沉淀并过滤后得到沉淀物，对所述沉淀物进行干燥，得到干燥后的聚酰胺酸盐；

4）、在所述干燥后的聚酰胺酸盐中加入水；

6）、冷藏静置，得到所述水凝胶材料。

上述方案中，在进行步骤6）之前进行步骤：

5）、将所述加入水的聚酰胺酸盐搅拌至溶胀平衡，并离心，留取上清液；或者

将所述加入水的聚酰胺酸盐在10～100℃的恒温水浴的条件下加热至溶解完全。

上述方案中，所述第一胺化合物的通式为H₂N-L-NH₂，其中L为亚烷基或亚芳基；所述二酐的通式为O(CO)₂-Q-(CO)₂O，其中Q为亚芳基。

上述方案中，所述第一胺化合物包括4,4′-二氨基二苯醚、己二胺、3,5-二氨基苯甲酸、对苯二胺、4,4′-二氨基二苯酮中的一种或多种；所述二酐包括均苯四甲酸二酐、六氟二酐、3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐、对苯撑双戊二酸酐中的一种或多种。

上述方案中，所述第一有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

上述方案中，所述第二胺化合物包括：三乙胺、二乙醇胺、乙胺、二甲基乙醇胺、N,N-二甲基十六胺、十六烷酰三乙醇胺中的一种或多种，所述第二胺化合物的量为：M_聚酰胺酸：M_{第二胺化合物}=1:1～1:3，其中M为摩尔量。

上述方案中，所述离心为：在1000～30000r/min的条件下，离心5～120min。

本发明以第一胺化合物和二酐为原料，采用溶液缩聚法制得聚酰胺酸，然后加入第二胺化合物，以制备水凝胶材料。由此制得的水凝胶材料具有温度敏感性、自修复、高强度、导电性良好等优异性能，将自修复性、高机械强度和温度敏感性、导电性等性能很好地结合在一起，可作为一种新型的智能水凝胶材料。上述制备方法合成路线短、工艺简单。

附图说明

图1为本发明的水凝胶材料结构示意图；

图2为本发明实施例1制备的水凝胶材料1的温度敏感性测试示意图；

图3为本发明实施例1制备的水凝胶材料1的自修复性测试示意图；

图4为本发明实施例1制备的水凝胶材料1的压缩强度定性测试示意图；

图5为本发明实施例1制备的水凝胶材料1的压缩循环实验应力-应变曲线图；

图6为本发明实施例2制备的水凝胶材料2的压缩强度定量测试应力-应变曲线图；

图7为本发明实施例3制备的水凝胶材料3的压缩强度定量测试应力-应变曲线图；

图8为本发明实施例4制备的水凝胶材料4的压缩强度定量测试应力-应变曲线图。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种由聚酰胺酸盐形成的水凝胶材料，所述聚酰胺酸盐具有如下的结构单元：

其中：

R为芳香族基团、R′为脂肪族基团或者芳香族基团；进一步的，R可以为均苯基、二苯甲烷基、或R′可以为二苯醚基、亚苯基、亚烷基或其中，M为羰基或亚烷基，所述亚烷基为C1至C16的亚烷基，优选C1至C4的亚烷基，如甲基。

R₁、R₂、R₃为脂肪族基团或者H；所述脂肪族基团可以为C1至C16的脂肪族基团，优选C1至C4的脂肪族基团，如乙基。

聚酰胺酸盐的重复单元数为10～10000，优选为200、1000、5000、7000、10000；数均分子量为3000～3000000，优选为60000、300000、2100000、3000000。

上述由聚酰胺酸盐形成的水凝胶材料，为物理交联型水凝胶材料。图1为本发明的水凝胶材料结构示意图。如图1所示，该水凝胶材料的聚酰胺酸盐分子间同时存在氢键、π-π堆叠相互作用、聚阴离子-聚阳离子相互作用。此外，聚酰胺酸盐分子和水分子之间也存在氢键。因此，此水凝胶材料为物理水凝胶材料，且机械强度较高。

上述由聚酰胺酸盐形成的水凝胶材料，在加热至一定温度，例如30～100℃之间的某一温度，保持一段时间后，例如保持10s、20min，则转变为溶胶，出现流动性。即，该水凝胶材料在30～100℃之间具有温度敏感性。

上述由聚酰胺酸盐形成的水凝胶材料，在受到外力切断后，在一段时间内，例如1min或3天，会自动愈合，即，具有自修复性。

上述由聚酰胺酸盐形成的水凝胶材料，具有3～650KPa的压缩强度。

上述由聚酰胺酸盐形成的水凝胶材料，具有导电性，其电导率为9×10^-5～5×10^-2S/m。

因此，该水凝胶材料可作为一种智能水凝胶材料。

1）、在第一有机溶剂中，由第一胺化合物和二酐制备聚酰胺酸，得到聚酰胺酸溶液。

其中，二酐的通式为O(CO)₂-Q-(CO)₂O，其中Q为亚芳基。优选地，二酐可以为均苯四甲酸二酐（PMDA）、六氟二酐（6FDA）、3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐（BTDA）或对苯撑双戊二酸酐（PBGA）。

第一胺化合物可以为二胺，通式为H₂N-L-NH₂，其中L为亚烷基或亚芳基。优选地，二胺可以为4,4′-二氨基二苯醚（ODA）、己二胺（HAD）、3,5-二氨基苯甲酸（DABA）、对苯二胺（PPD）或4,4′-二氨基二苯酮（DABP）。

第一有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺（DMF），N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）或N-甲基吡咯烷酮（NMP）。

2）、将上述聚酰胺酸溶液与第二胺化合物混合，得到聚酰胺酸盐溶液。

其中，第二胺化合物包括：三乙胺（TEA）、二乙醇胺（DEA）、乙胺（EA）、二甲基乙醇胺（DMEA）、N,N-二甲基十六胺（DMHA）、O,O',O"-三（十六烷酰）三乙醇胺（THTEA）中的一种或多种，第二胺化合物的量为：M_聚酰胺酸：M_{第二胺化合物}=1:1～1:3，其中M为摩尔量。

3）、将所述聚酰胺酸盐溶液倒入第二有机溶剂中沉淀，进行溶剂交换，过滤后得到沉淀物，对所述沉淀物进行干燥，得到干燥后的聚酰胺酸盐。其中，所述第二有机溶剂可以为丙酮或乙醇。干燥的条件为：0～20℃室温下，通风，自然晾干1～4天；或0～20℃下，真空干燥2～3h；或30～100℃的烘箱中，干燥2min～12h。

4）、在干燥后的聚酰胺酸盐中加入水。

5）、将加入水的聚酰胺酸盐搅拌至溶胀平衡，并离心，留取上清液。其中，所述离心的条件为在1000～30000r/min的条件下，离心5～120min。

或者，将加入水的聚酰胺酸盐在10～100℃的恒温水浴的条件下加热至溶解完全。

6）、将由步骤5得到的上清液或聚酰胺酸盐的水溶液于1℃～5℃的条件下冷藏静置，得到水凝胶材料。

采用上述方法制备水凝胶材料，合成路线短，工艺简单。

以下结合附图详细说明以下本发明的具体实施例。

实施例1

采用以下方法制备水凝胶材料1：

1）、室温下，在三颈烧瓶中加入45.144g的DMF，将2.4g的ODA充分溶解于DMF中，以溶液清澈、不见颗粒为准。然后分3次均匀加入2.616g的PMDA。搅拌反应3～5小时，得到含有0.012mol聚酰胺酸的溶液；

2）、在上述三颈烧瓶中以M_聚酰胺酸：M_TEA=1:2的比例缓慢加入0.024mol TEA，反应1.5～2.5小时，得到聚酰胺酸盐溶液；

3）、将上述聚酰胺酸盐溶液倒入丙酮中沉淀，进行溶剂交换后，过滤得到沉淀物，对所述沉淀物在20℃下真空干燥30min，得到干燥后的聚酰胺酸盐；

4）、取6g干燥后的聚酰胺酸盐放入三颈烧瓶中，加入34g去离子水；

5）、将加入水中的所述聚酰胺酸盐搅拌至溶胀平衡，倒入离心管中，9000r/min离心30min，留取上清液；

6）、将上清液倒入模具中，置于冰箱的冷藏室，冷藏静置2天，得到水凝胶材料1。

采用上述步骤制备的水凝胶材料1，其基本结构单元为：

其中，重复单元数为98，数均分子量为59780。

实施例2

采用以下方法制备水凝胶材料2：

1）、室温下，在三颈烧瓶中加入45.144g的DMAc，将2.4g的ODA充分溶解于DMAc中，以溶液清澈、不见颗粒为准。然后分3次均匀加入2.616gPMDA。搅拌反应3～5小时，得到含有0.012mol聚酰胺酸的溶液；

2）、在上述三颈烧瓶中以M_聚酰胺酸：M_THTEA=1:2的比例缓慢加入0.024molO,O',O"-三（十六烷酰）三乙醇胺（THTEA），反应1.5～2.5小时，得到聚酰胺酸盐溶液；

3）、将上述聚酰胺酸盐溶液倒入丙酮中沉淀，进行溶剂交换后，过滤得到沉淀物，对所述沉淀物在20℃下通风自然晾干一天，得到干燥后的聚酰胺酸盐；

4）、取6g干燥后的聚酰胺酸盐放入三颈烧瓶中，加入24g去离子水；

5）、将加入水中的所述聚酰胺酸盐搅拌至溶胀平衡，倒入离心管中，6000r/min离心60min，留取上清液；

6）、将上清液倒入模具中，置于冰箱的冷藏室，冷藏静置2天，得到水凝胶材料2。

采用上述步骤制备的水凝胶材料2，其基本结构单元为：

其中，重复单元数为96，数均分子量为213888。

实施例3

采用以下方法制备水凝胶材料3：

1）、室温下，在三颈烧瓶中加入69.552g的DMF，将2.4g的ODA充分溶解于DMF中，以溶液清澈、不见颗粒为准，然后分3次均匀加入5.328g六氟二酐（6FDA），搅拌反应3～5小时，得到含有0.012mol聚酰胺酸的溶液；

3）、将上述聚酰胺酸盐溶液倒入丙酮中沉淀，进行溶剂交换后，过滤得到沉淀物，对所述沉淀物在20℃下通风自然晾干36h，得到干燥后的聚酰胺酸盐；

4）、取6g干燥后的聚酰胺酸盐放入三颈烧瓶中，加入44g去离子水；

5）、将加入水中的所述聚酰胺酸盐搅拌至溶胀平衡，倒入离心管中，3000r/min离心90min，留取上清液；

6）、将上清液倒入模具中，置于冰箱的冷藏室，冷藏静置2天，得到水凝胶材料3。

采用上述步骤制备的水凝胶材料3，其基本结构单元为：

其中，重复单元数为140，数均分子量为118440。

实施例4

采用以下方法制备水凝胶材料4：

1）、室温下，在三颈烧瓶中加入35.208g的DMAc，将1.296g的PPD充分溶解于DMAc中，以溶液清澈、不见颗粒为准，然后分3次均匀加入2.616gPMDA。搅拌反应3～5小时，得到含有0.012mol聚酰胺酸的溶液；

3）、将上述聚酰胺酸盐溶液倒入丙酮中沉淀，进行溶剂交换后，过滤得到沉淀物，对所述沉淀物在20℃下真空干燥45min，得到干燥后的聚酰胺酸盐；

5）、将加入水的所述聚酰胺酸盐在80℃的恒温水浴的条件下加热至溶解完全；

6）、将溶解完全的聚酰胺酸盐水溶液倒入模具中，置于冰箱的冷藏室，冷藏静置2天，得到水凝胶材料4。

采用上述步骤制备的水凝胶材料4，其基本结构单元为：

其中，重复单元数为125，数均分子量为66000。

实施例5

采用以下方法制备水凝胶材料5：

1）、室温下，在三颈烧瓶中加入50.976g的NMP，将1.824g的DABA充分溶解于NMP中，以溶液清澈、不见颗粒为准，然后分3次均匀加入3.864gBTDA。搅拌反应3～5小时，得到含有0.012mol聚酰胺酸的溶液；

2）、在上述三颈烧瓶中以M_聚酰胺酸：M_EA=1:3的比例缓慢加入0.036mol EA，反应1.5～2.5小时，得到聚酰胺酸盐溶液；

6）、将上清液倒入模具中，置于冰箱的冷藏室，冷藏静置2天，得到水凝胶材料5。

采用上述步骤制备的水凝胶材料5，其基本结构单元为：

其中，重复单元数为216，数均分子量为134784。

实施例6

采用以下方法制备水凝胶材料6：

1）、室温下，在三颈烧瓶中加入45.144g的DMAc，将1.392g的HAD充分溶解于DMAc中，以溶液清澈、不见颗粒为准，然后分3次均匀加入3.624gPBGA。搅拌反应3～5小时，得到含有0.012mol聚酰胺酸的溶液；

2）、在上述三颈烧瓶中以M_聚酰胺酸：M_DMEA=1:2的比例缓慢加入0.024mol二甲基乙醇胺（DMEA），反应1.5～2.5小时，得到聚酰胺酸盐溶液；

3）、将上述聚酰胺酸盐溶液倒入丙酮中沉淀，进行溶剂交换后，过滤得到沉淀物，对所述沉淀物在烘箱中40℃的条件下干燥20min，得到干燥后的聚酰胺酸盐；

4）、取6g干燥后的聚酰胺酸盐放入三颈烧瓶中，加入54g去离子水；

5）、将加入水的所述聚酰胺酸盐在100℃的恒温水浴的条件下加热至溶解完全；

6）、将溶解完全的聚酰胺酸盐水溶液倒入模具中，置于冰箱的冷藏室，冷藏静置2天，得到水凝胶材料6。

采用上述步骤制备的水凝胶材料6，其基本结构单元为：

其中，重复单元数为230，数均分子量为137080。

实施例7

采用以下方法制备水凝胶材料7：

1）、室温下，在三颈烧瓶中加入70.848g的NMP，将2.544g的4,4’-二氨基二苯酮（DABP）充分溶解于NMP中，以溶液清澈、不见颗粒为准，然后分3次均匀加入5.328g的6FDA。搅拌反应3～5小时，得到含有0.012mol聚酰胺酸的溶液；

2）、在上述三颈烧瓶中以M_聚酰胺酸：M_DMHA=1:2的比例缓慢加入0.024molN,N-二甲基十六胺（DMHA），反应1.5～2.5小时，得到聚酰胺酸盐溶液；

3）、将上述聚酰胺酸盐溶液倒入丙酮中沉淀，进行溶剂交换后，过滤得到沉淀物，对所述沉淀物在烘箱中30℃的条件下干燥60min，得到干燥后的聚酰胺酸盐；

6）、将上清液倒入模具中，置于冰箱的冷藏室，冷藏静置2天，得到水凝胶材料7。

采用上述步骤制备的水凝胶材料7，其基本结构单元为：

其中，重复单元数为216，数均分子量为135648。

实施例8

采用以下方法制备水凝胶材料8：

1）、室温下，在三颈烧瓶中加入46.44g的DMAc，将1.296g的PPD充分溶解于DMAc中，以溶液清澈、不见颗粒为准，然后分3次均匀加入3.864gBTDA。搅拌反应3～5小时，得到含有0.012mol聚酰胺酸的溶液；

2）、在上述三颈烧瓶中以M_聚酰胺酸：M_DEA=1:2的比例缓慢加入0.024mol二乙醇胺(DEA)，反应1.5～2.5小时，得到聚酰胺酸盐溶液；

3）、将上述聚酰胺酸盐溶液倒入丙酮中沉淀，进行溶剂交换后，过滤得到沉淀物，对所述沉淀物在20℃室温下真空干燥30min，得到干燥后的聚酰胺酸盐；

6）、将上清液倒入模具中，置于冰箱的冷藏室，冷藏静置2天，得到水凝胶材料8。

采用上述步骤制备的水凝胶材料8，其基本结构单元为：

其中，重复单元数为220，数均分子量为140800。

对所制备的水凝胶材料的测试：

1、温度敏感性测试：

图2为本发明实施例1制备的水凝胶材料1的温度敏感性测试示意图。图2中的a图为实施例1所制备的水凝胶材料1。对水凝胶材料1加热至30℃，如图2中的b图所示，水凝胶材料1在0.1～23min之间转变为溶胶，出现流动性。降温至10℃水凝胶材料1又恢复到图2中a图所示的凝胶状。对上述过程进行重复实验，得到同样的结果。可见，水凝胶材料1的溶胶—凝胶转变过程是可逆的且可重复多次。

与图2所示的水凝胶材料1的变化类似，对水凝胶材料2～8进行同样的温度敏感性测试，得到如下结果：

水凝胶材料编号	1	2	3	4	5	6	7	8
									加热温度/℃	30	50	55	60	65	70	80	90
转变时间/min	23	12	10	6	3	1	0.3	0.1

可见，本发明所制备的水凝胶材料在30～100℃之间具有温度敏感性。

2、自修复性测试：

图3为本发明实施例1制备的水凝胶材料1的自修复性测试示意图。图3中的a图为实施例1所制备的水凝胶材料1，图3中的b图所示为将水凝胶材料1切开两条裂缝，图3中的c图所示为水凝胶材料1的裂缝在2小时内自发完全愈合。

与图3所示的变化类似，对水凝胶材料2～8进行切割实验后，均可在2小时内自发完全愈合。

可见，本发明所制备的水凝胶材料具有自修复性。

3、力学性能测试：

图4为本发明实施例1制备的水凝胶材料1的压缩强度定性测试示意图。如图4中的a图为实施例1所制备的水凝胶材料1在食指的压力下，仍不断裂；图4中b图所示为水凝胶材料1在正常状态下的实际图片；图4中c图为水凝胶材料1在5g砝码的压力下，产生形变；将砝码从水凝胶材料1的顶部拿下后，水凝胶材料1迅速恢复图4中b图所示的原状。且该过程可重复多次，都可得到同样的结果。

同时，采用万能力学材料试验机对水凝胶材料进行压缩强度定量测试和压缩循环实验，定量地测试水凝胶材料的压缩强度。具体地，采用Instron5843万能力学材料试验机对水凝胶材料进行压缩强度定量测试和压缩循环实验，定量地表征本发明所制备的水凝胶材料的压缩强度。压缩强度定量测试在1000N的载荷下、以7.8mm/min的恒定速率进行。压缩循环实验在上述条件下进行5次压缩循环。

图5为本发明实施例1制备的水凝胶材料1的压缩循环应力-应变曲线图。如图5所示，水凝胶材料1经历5次压缩循环，第1次至第5次压缩循环的应力-应变曲线几乎重合。可见水凝胶材料1具有很好的回弹性。

对水凝胶材料2～8进行压缩循环实验，可得到与水凝胶材料1类似的结果，第1次至第5次压缩循环的应力-应变曲线几乎重合，可见本发明制备的水凝胶材料具有很好的回弹性。

如图5所示，水凝胶材料1在第1次压缩循环中，当压缩应变小于20%时，水凝胶材料1处于线弹性应变阶段；当压缩应变在20%～50%之间时，水凝胶材料1处于非线弹性应变阶段，其最大压缩强度为15.55KPa。

图6为本发明实施例2制备的水凝胶材料2的压缩强度定量测试应力-应变曲线图。如图6所示，水凝胶材料2在压缩强度测试中，当压缩应变小于60%时，水凝胶材料2处于线弹性应变阶段；当压缩应变在60%～77%之间时，水凝胶材料2处于非线弹性应变阶段，其最大压缩强度为612.34KPa。

图7为本发明实施例3制备的水凝胶材料3的压缩强度测试应力-应变曲线图。如图7所示，水凝胶材料3在压缩强度测试中，当压缩应变小于50%时，水凝胶材料3处于线弹性应变阶段；当压缩应变在50%～70%之间时，水凝胶材料3处于非线弹性应变阶段，其最大压缩强度为74.45KPa。

图8为本发明实施例4制备的水凝胶材料4的压缩强度测试应力-应变曲线图。如图8所示，水凝胶材料4在压缩强度测试中，当压缩应变小于40%时，水凝胶材料4处于线弹性应变阶段；当压缩应变在40%～70%之间时，水凝胶材料4处于非线弹性应变阶段，其最大压缩强度为102.89KPa。

可见，本发明所制备的水凝胶材料具有3～650KPa的压缩强度。

从本发明所制备的水凝胶材料的回弹性和压缩强度可以看出，本发明所制备的水凝胶材料具有良好的力学性能。

4、导电性测试：

采用两探针法测试对水凝胶材料1～4进行导电性能的测试，测得水凝胶材料1的电导率为9.14×10^-5S/m，水凝胶材料2的电导率为7.26×10^-4S/m，水凝胶材料3的电导率为6.37×10^-3S/m，水凝胶材料4的电导率为4.06×10^-2S/m。

可见，该方法制备的水凝胶材料具有9×10^-5～5×10^-2S/m的良好的导电性。

从以上测试可以看出，采用本发明的制备方法所制备的水凝胶材料，具有温度敏感、自修复、高强度、导电性良好等优异性能。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种水凝胶材料，其特征在于，所述水凝胶材料由聚酰胺酸盐形成，所述聚酰胺酸盐具有如下的结构单元：

其中，R为芳香族基团，R′为脂肪族基团或者芳香族基团；

R₁、R₂、R₃为脂肪族基团或者H；且

2.如权利要求1所述的水凝胶材料，其特征在于，R为均苯基、二苯甲烷基、或R′为二苯醚基、亚苯基、亚烷基或其中，M为羰基或亚烷基。

3.如权利要求1所述的水凝胶材料，其特征在于，所述水凝胶材料具有30～100℃的温度敏感性、3～650KPa的压缩强度、9×10^-5～5×10^-2S/m的电导率。

4.一种水凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4）、在所述干燥后的聚酰胺酸盐中加入水；

6）、冷藏静置，得到所述水凝胶材料。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在进行步骤6）之前进行步骤：

6.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述第一胺化合物的通式为H₂N-L-NH₂，其中L为亚烷基或亚芳基；所述二酐的通式为O(CO)₂-Q-(CO)₂O，其中Q为亚芳基。

7.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述第一胺化合物包括4,4′-二氨基二苯醚、己二胺、3,5-二氨基苯甲酸、对苯二胺、4,4′-二氨基二苯酮中的一种或多种；所述二酐包括均苯四甲酸二酐、六氟二酐、3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐、对苯撑双戊二酸酐中的一种或多种。

8.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

9.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述第二胺化合物包括：三乙胺、二乙醇胺、乙胺、二甲基乙醇胺、N,N-二甲基十六胺、十六烷酰三乙醇胺中的一种或多种，所述第二胺化合物的量为：M_聚酰胺酸：M_{第二胺化合物}=1:1～1:3，其中M为摩尔量。

10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述离心为：在1000～30000r/min的条件下，离心5～120min。