CN114621406A - 基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法、制得的弹性体 - Google Patents

基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法、制得的弹性体 Download PDF

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CN114621406A CN202210254174.5A CN202210254174A CN114621406A CN 114621406 A CN114621406 A CN 114621406A CN 202210254174 A CN202210254174 A CN 202210254174A CN 114621406 A CN114621406 A CN 114621406A
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蒋峰
虞汉卿
唐鹏飞
冯家俊
汪钟凯
王志强
陈帅帅
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Abstract

本发明公开基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，涉及高分子材料技术领域，本发明包括以下步骤：(1)将纤维素大分子链转移剂、引发剂、第一反应物和第二反应物溶于第一溶剂，形成溶液，经除气后加热反应，得到纤维素基刷状弹性体；(2)将纤维素基刷状弹性体溶于第二溶剂，加入金属有机盐溶解形成溶液，挥发溶剂后，得到基于纤维素基的刷状导电弹性体。本发明还提供采用上述方法制得的产物。本发明的有益效果在于：本发明制备的纤维素基刷状导电弹性体具有优异的力学性能和可加工性，丰富了纤维素的应用场景，可以实现其高值化利用。

Description

基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法、制得的弹性体
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法、制得的弹性体。
背景技术
柔性可穿戴电子设备能够广泛应用于人们密切关注的医疗，运动等领域，因此成为当前科学研究的热点问题之一。为了满足柔性可穿戴电子设备在日常生活中的实际使用，一般要求其能够实现对人体在运动或静止状态下的心跳，脉搏和运动等信息的采集，并能将这些机械信息转化成电信号。这就使得可穿戴电子设备在具有优异的力学性能的同时要兼具良好的导电性能。
目前可穿戴电子设备的制备方法主要有两种，一种是通过引入褶皱、波纹等复杂图案或者三维结构来赋予器件良好的柔性。但是此方法制备过程较为复杂，而且成本高昂，难以实现工业化生产。另一种是采用本身就具有柔顺性的导电材料来构筑电子器件。该方法能够显著提高器件力学性能，但是由于缺乏高性能的可拉伸导电材料，该方法的应用受到一定限制。由此可见，如何制备高性能的导电弹性体材料已成为一个关键问题。
瓶刷状聚合物是一类具有高密度侧链接枝聚合物，其中一个或多个聚合物侧链连接到线性聚合物主链的重复单元上，使得这些大分子看起来像“瓶刷”。瓶刷状聚合物目前已经成为前沿科学中备受关注的材料，应用领域包括超软弹性体、有机光电子、制作纳米材料的模板、能量存储和生物医学设备等。如公开号为CN114044862A的专利申请公开一种甲壳素刷状导电弹性体材料的制备方法及制得的材料，该材料虽然具有一定的导电性，但是其力学性能仍有待于进一步提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种力学性能优异，并且强度和模量可调的导电弹性体的制备方法、制得的聚合物。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纤维素大分子链转移剂、引发剂、第一反应物和第二反应物溶于第一溶剂，形成溶液，经除气后加热反应，得到纤维素基刷状弹性体；
(2)将纤维素基刷状弹性体溶于第二溶剂，加入金属有机盐溶解形成溶液，挥发溶剂后，得到基于纤维素基的刷状导电弹性体；
所述纤维素大分子链转移剂的结构式如下：
Figure BDA0003548165040000021
其中20≤n≤300；
所述第一反应物包括甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸香草醛酯、丙烯酸香豆素酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1-乙烯基咪唑、N-乙烯基己内酰胺、对苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯中的任意一种；
所述第二反应物包括丙烯酸十二酯、植物油单体、丙烯酸-2-甲氧乙基酯、丙烯酸正丁酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯中的任意一种。
有益效果：本发明制得的以纤维素为基体的刷状导电弹性体力学性能优异，具有性能可调和加工性好等优点。
强度和模量可调，在面对不同的使用场景时，可以通过调控纤维素刷状弹性体的接枝密度、侧链聚合度、相分离结构、网络结构和金属有机盐的含量等方式对性能进行优化以来满足需求。
制得的弹性体具有导电性能，对纤维素的高附加值利用具有重要意义，拓宽了纤维素在生活中的使用范围。
纤维素相对于甲壳素溶解性相对较好，更容易实现。
纤维素大分子链转移剂的反应通式如下所示：
Figure BDA0003548165040000031
优选地，所述步骤(1)中纤维素基刷状弹性体的制备方法具体包括以下步骤：称取0.1～0.5重量份纤维素大分子链转移剂，用28.5～38重量份DMF溶解，溶解后加入10～50重量份的第一反应物、20～100重量份第二反应物和0.01～0.05重量份引发剂；溶解后经过冷冻-抽真空-解冻循环并密封；
所述混合溶液在60～70℃条件下反应10～15小时后在乙醚中沉淀，取出后在40～60℃条件下真空干燥，即可制得纤维素基刷状弹性体。
优选地，所述步骤(2)中，称取1～5重量份纤维素基刷状聚合物，用8.9～44.5重量份THF溶解，溶解后加入0.1～0.5重量份金属有机盐，完全溶解后将混合溶液倒入模具中，在室温下挥发溶剂，溶剂挥发完后在40～60℃条件下真空干燥，即可制得基于纤维素基的刷状导电弹性体。
优选地，所述纤维素大分子链转移剂的制备方法包括以下步骤：将纤维素大分子引发剂、丁硫醇、三乙胺和二硫化碳溶于第三溶剂，反应后，沉淀得到的产物为纤维素大分子链转移剂；
所述纤维素大分子引发剂的结构式如下：
Figure BDA0003548165040000041
其中20≤n≤300。
优选地，所述纤维素大分子链转移剂的制备方法具体包括以下步骤：称取1～5重量份纤维素大分子引发剂，用22～110重量份DMSO溶解得到纤维素引发剂溶液；溶解后，将0.05～0.25重量份正丁硫醇、0.05～0.25重量份三乙胺和0.13～0.65重量份二硫化碳溶于1.7～7.5重量份DMSO中搅拌均匀形成混合溶液；完全溶解后与纤维素引发剂溶液混合；所述混合溶液在40-60℃条件下反应12-36小时后在水中沉淀，经水洗并抽滤后，在40～60℃条件下真空干燥，即可制得纤维素大分子链转移剂。
优选地，所述纤维素大分子引发剂的制备方法包括以下步骤：将纤维素、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体混合，在加热抽真空的条件下溶解；在冰水浴条件下，滴加2-溴丁酰溴，反应结束后，纯化得到纤维素大分子引发剂。
优选地，所述纤维素的聚合度为200～1200；所述纤维素为微晶纤维素、木浆粕、米浆粕、棉浆粕、桑皮浆粕、稻草浆粕、苇浆粕、蔗渣浆粕以及麻浆粕中的一种或几种，所述木浆粕、米浆粕、棉浆粕、桑皮浆粕、稻草浆粕、苇浆粕、蔗渣浆粕、麻浆粕中纤维素的质量含量为90～100％。
优选地，所述纤维素大分子引发剂的制备方法具体包括以下步骤：将1～5重量份纤维素、20～150重量份1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体混合，在抽真空的条件下100℃溶解；在冰水浴条件下，滴加13～60重量份2-溴异丁酰溴，滴加完后，室温反应24～96小时，反应结束将产物在水中沉淀得到白色的沉淀物，经水洗并抽滤后，在40～60℃条件下真空干燥20～40小时，得到纤维素大分子引发剂。
优选地，所述金属有机盐包括双三氟磺酰亚胺锂、双三氟磺酰亚胺钠、双三氟磺酰亚胺镁、双三氟磺酰亚胺锌中的任意一种或多种。
本发明还提供采用上述方法制得的基于纤维素基的刷状导电弹性体。
本发明的优点在于：本发明制得的以纤维素为基体的刷状导电弹性体力学性能优异，具有性能可调和加工性好等优点。
强度和模量可调，在面对不同的使用场景时，可以通过调控纤维素刷状弹性体的接枝密度、侧链聚合度、相分离结构、网络结构和金属有机盐的含量等方式对性能进行优化以来满足需求。
纤维素相对于甲壳素溶解性相对较好，更容易实现。
制得的弹性体具有导电性能，对纤维素的高附加值利用具有重要意义，拓宽了纤维素在生活中的使用范围。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的纤维素大分子引发剂1的核磁氢谱。
图2为本发明实施例3所述的纤维素大分子链转移剂1的核磁氢谱。
图3为本发明实施例4所述的纤维素基刷状弹性体1的核磁氢谱。
图4为本发明实施例6所述的纤维素基刷状弹性体3的核磁氢谱。
图5为本发明实施例7所述的纤维素基刷状弹性体4的核磁氢谱
图6为本发明纤维素、实施例1所述的纤维素大分子引发剂1、实施例3所述的纤维素大分子链转移剂1、实施例6所述的纤维素刷状弹性体3所述的红外光谱图。
图7为本发明实施例1所述的纤维素大分子引发剂1、实施例3所述的纤维素大分子链转移剂1、实施例6所述的纤维素刷状弹性体3所述的热重分析谱图。
图8为本发明实施例5所述的纤维素基刷状弹性体2、实施例6所述的纤维素基刷状弹性体3、实施例7所述的纤维素基刷状弹性体4的差式扫描量热曲线图。
图9为本发明实施例4所述的纤维素基刷状弹性体1、实施例8所述的纤维素基刷状导电弹性体1的应力-应变曲线。
图10为本发明实施例5所述的纤维素基刷状弹性体2、实施例9所述的纤维素基刷状导电弹性体2的应力-应变曲线。
图11为本发明实施例6所述的纤维素基刷状弹性体3、实施例7所述的纤维素基刷状弹性体4的应力-应变曲线。
图12为本发明实施例8所述的纤维素基刷状导电弹性体1的拉伸电阻变化曲线。
图13为本发明实施例9所述的纤维素基刷状导电弹性体2的检测手指弯曲90°电阻变化曲线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
纤维素大分子引发剂1的制备方法，具体包括以下步骤：
取10.0g微晶纤维素(聚合度n＝200)、200.0g 1-烯丙基-3甲基咪唑氯盐离子液体混合，在100℃条件下溶解12小时，并在溶解时用油泵抽真空。完全溶解后在60℃条件下加入100mL N,N-二甲基甲酰胺进行稀释。待溶液稀释后冷却至室温，在冰水浴条件下滴加127.7g 2-溴异丁酰溴，滴加完成后室温反应36小时。反应结束后在纯水中沉淀得到白色絮状物，用纯水洗涤抽滤多次，在真空干燥箱60℃干燥，得到所述纤维素大分子引发剂1，其结构如下所示：
Figure BDA0003548165040000081
Figure BDA0003548165040000082
其中纤维素大分子引发剂1结构式中的-O与
Figure BDA0003548165040000083
所示最左端相连。
最终得到上述纤维素大分子引发剂1的重量为15.7g。所述纤维素大分子引发剂1的核磁氢谱图如图1所示，通过对核磁积分可知纤维素引发剂的取代度为1.9。纤维素和纤维素大分子引发剂1的红外光谱图如图6所示，发现纤维素与2-溴异丁酰溴反应后在1740cm-1处出现明显的酯基峰，说明引发剂已经顺利修饰到纤维素主链上了。热重分析谱图如图7所示，发现纤维素大分子引发剂1的热稳定性与纤维素相比有较大的下降，这是由于修饰的含溴的小分子不稳定，在加热条件下容易发生降解。
实施例2
纤维素大分子引发剂2的制备方法，本实施例中制备方法与实施例1的区别之处在于选用的纤维素为木浆粕纤维素(n＝1200、纤维素质量含量为90-95％)。
实施例3
纤维素大分子链转移剂的制备方法，具体包括以下步骤：
将8.0g纤维素大分子引发剂1加入120ml二甲基亚砜并在60℃加热环境下溶解。将0.45g丁硫醇与0.45g三乙胺溶于5ml二甲基亚砜中并混合搅拌10分钟，然后将1.03g的二硫化碳加入混合溶液中并搅拌30分钟，完全溶解后加入纤维素大分子引发剂1溶解液中，在40℃环境下反应12小时。反应完成后在纯水中沉淀，得到淡黄色絮状物，用纯水洗涤抽滤多次后在60℃真空烘箱干燥，得到纤维素大分子链转移剂1，其结构如下所示：
Figure BDA0003548165040000091
Figure BDA0003548165040000092
其中
Figure BDA0003548165040000093
Figure BDA0003548165040000094
所示最左端与纤维素大分子链转移剂1结构式中的-O相连。
得到上述纤维素大分子链转移剂1重量为7.89g。所述纤维素大分子链转移剂核磁氢谱图2所示，通过核磁积分可知其链转移剂的取代度为0.25，其红外光谱图如图6所示，发现其谱图与纤维素大分子引发剂很相似，只是在2900cm-1处的C-H伸缩振动峰有所增强，这是由于引入地链转移剂中含有丁基导致的。纤维素大分子链转移剂1的热重分析谱图如7所示，发现由于引入的三硫代酯基团热稳定性较差，纤维素大分子链转移剂1的热稳定性与纤维素大分子引发剂相比有所降低。
实施例4
纤维素基刷状弹性体1的制备方法，具体包括以下步骤：
将0.20g纤维素大分子链转移剂1加入茄瓶，加入40mL N,N-二甲基甲酰胺溶解，加入4.68g丙烯酰胺和9.60g甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯，完全溶解后加入1.64mg偶氮二异丁腈。将上述溶液进行冷冻-抽真空-解冻循环三次后在70℃下反应12小时，产物在乙醚中沉淀，并在40℃真空干燥箱中干燥，得到纤维素刷状弹性体1。其结构如下所示：
Figure BDA0003548165040000101
其中0≤x≤1000,0≤y≤1000,20≤n≤300。
所述纤维素基刷状弹性体1样品的核磁谱图如图3所示，热重分析谱图如图7所示。将纤维素基刷状弹性体1溶于N,N-二甲基甲酰胺形成均相溶液，再在45℃热台加热将N,N-二甲基甲酰胺溶剂挥发制备薄膜，该薄膜的红外光谱如图4所示。将该薄膜样品切割成宽2.05mm，长15mm的哑铃型样条以用于力学测试，其应力-应变曲线如图9所示，发现其拉伸强度较弱，但是具有极好的延展性。
实施例5
纤维素基刷状弹性体2的制备方法，本实施例中制备方法与实施例4的区别之处在于将甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯替换成等摩尔质量的丙烯酸正丁酯。
其结构如下所示：
Figure BDA0003548165040000111
其中0≤x≤1000,0≤y≤1000,20≤n≤300。
所述纤维素基刷状弹性体2样品玻璃化转变温度示意图如图8所示，发现其玻璃化转变温度较高，这是由于丙烯酰胺的氢键作用强导致的。所述纤维素基刷状弹性体2样品溶于N,N-二甲基甲酰胺形成均相溶液，再在45℃热台加热将N,N-二甲基甲酰胺溶剂挥发制备薄膜。将该薄膜样品切割成宽2.05mm，长15mm的哑铃型样条以用于力学测试，其应力-应变曲线如图10所示，发现其有较高的拉伸强度，延展性稍弱。
实施例6
纤维素基刷状弹性体3的制备
其制备方法同实施例4，区别之处在于将甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯替换成等量的丙烯酸香草醛酯和丙烯酸甲酯，得到纤维素基刷状弹性体2。其结构如图所示：
Figure BDA0003548165040000121
其中0≤x≤1000,0≤y≤1000,20≤n≤300。
所述纤维素基刷状弹性体3样品的核磁氢谱图如图4所示，玻璃化转变温度示意图如图8所示。将纤维素基刷状弹性体3溶于N,N-二甲基甲酰胺形成均相溶液，再在45℃热台加热将N,N-二甲基甲酰胺溶剂挥发制备薄膜，将该薄膜样品切割成宽2.05mm，长15mm的哑铃型样条以用于力学测试，其应力-应变曲线如图11所示，发现其拉伸强度稍弱，延展性较好。
实施例7
纤维素基刷状弹性体4的制备
其制备方法同实施例4，区别之处在于将甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯替换成等量的1-乙烯基咪唑和丙烯酸-2-甲氧乙基酯，得到纤维素基刷状弹性体4。
Figure BDA0003548165040000131
其中0≤x≤1000,0≤y≤1000,20≤n≤300。
所述纤维素基刷状弹性体3样品核磁谱图如图5所示，玻璃化转变温度示意图如图8所示。将纤维素基刷状弹性体4溶于N,N-二甲基甲酰胺形成均相溶液，再在45℃热台加热将N,N-二甲基甲酰胺溶剂挥发制备薄膜，将该薄膜样品切割成宽2.05mm，长15mm的哑铃型样条以用于力学测试，其应力-应变曲线如图11所示，发现其具有较好的拉伸强度和延展性。
实施例8
纤维素基刷状导电弹性体1的制备
将0.9g所述纤维素基刷状弹性1体溶解在10mL N,N-二甲基甲酰胺中，并加入0.1g双三氟甲烷磺酰亚胺锂，完全溶解形成均相溶液后再在45℃热台加热将N,N-二甲基甲酰胺溶剂挥发得到纤维素基刷状导电弹性体，其应力-应变曲线如图9所示，发现其相对于纤维素基刷状弹性体拉伸强度有显著提升，但是延展性变差，这是由于金属有机盐对纤维素基刷状弹性体具有增强力学性能的作用。
采用万能电用表，通过导线连接纤维素基刷状导电弹性体形成闭合电路，戴上绝缘手套后对纤维素基刷状导电弹性体进行手动拉伸并恢复弹性形变，重复四次，通过万能电用表的检测纤维素刷状导电弹性体的电阻变化。通过图12拉伸曲线变化可以看到，当纤维素基刷状导电弹性体伸长状态下电阻值增大，保持一定形变状态下电阻较为稳定，当纤维素基刷状导电弹性体恢复形变过程中，电阻逐渐下降到初始水平。实施例9
纤维素基刷状导电弹性体2的制备
其制备方法同实施例8，所不同的是使用纤维素基刷状弹性体2，在常温下挥发溶剂后得到纤维素基刷状导电弹性体2。其应力-应变曲线如图10所示，发现其拉伸性能相对于纤维素基刷状弹性体强度变高，延展性变差，这是由于金属有机盐对纤维素基刷状弹性体具有增强力学性能的作用。
将纤维素基刷状导电弹性体切割成哑铃状样条后，贴附在带好绝缘手套的手指上，并与万能电用表和导线连接成为闭合电路。手指进行弯曲90O并恢复伸直状态，重复四次，通过万能电用表的检测纤维素刷状导电弹性体的电阻变化。通过图13拉伸曲线变化可以看到，当手指弯曲，纤维素基刷状导电弹性体为伸长状态，电阻值增大。手指恢复位置过程中，纤维素基刷状导电弹性体恢复形变，电阻逐渐下降到初始水平。
实施例10
纤维素基刷状导电弹性体3的制备
其制备方法同实施例8，所不同的是将0.1g双三氟甲烷磺酰亚胺锂替换成0.2g双三氟甲烷磺酰亚胺锂得到纤维素基刷状导电弹性体3。
实施例11
纤维素基刷状导电弹性体4的制备
其制备方法同实施例8，所不同的是将0.1g双三氟甲烷磺酰亚胺锂替换成0.1g双三氟甲烷磺酰亚胺锌得到纤维素基刷状导电弹性体4。
实施例12
纤维素基刷状导电弹性体5的制备
其制备方法同实施例8，所不同的是将0.1g双三氟甲烷磺酰亚胺锂替换成0.2g双三氟甲烷磺酰亚胺锌得到纤维素基刷状导电弹性体3。
实施例13
纤维素大分子链转移剂2的制备
其制备方法同实施例3，所不同的是使用纤维素引发剂2。
实施例14
纤维素大分子引发剂3的制备
其制备方法同实施例2，所不同是将2-溴异丁酰溴替换成等量的2-溴丙酰溴。
实施例15
纤维素大分子链转移剂3的制备
其制备方法同实施例3，所不同是使用纤维素大分子引发剂3。
实施例16
纤维素基刷状弹性体4的制备
其制备方法同实施例4，所不同的是选用纤维素大分子链转移剂2。
实施例17
纤维素基刷状弹性体5的制备
其制备方法同实施例4，所不同的是选用纤维素大分子链转移剂3。
实施例18
纤维素基刷状弹性体6的制备
其制备方法同实施例4，所不同的是选用纤维素大分子链转移剂2。
实施例19
纤维素基刷状导电弹性体6的制备
其制备方法同实施例8，所不同的是选用纤维素基刷状弹性体2。
实施例20
纤维素基刷状导电弹性体7的制备
其制备方法同实施例19，所不同的是将0.1g双三氟甲烷磺酰亚胺锂替换成0.2g双三氟甲烷磺酰亚胺锂。
实施例21
纤维素基刷状导电弹性体8的制备
其制备方法同实施例19，所不同的是选用四氢呋喃作为溶剂并加入0.1g双三氟甲烷磺酰亚胺锌。
实施例21
纤维素基刷状导电弹性体9的制备
其制备方法同实施例19，所不同的是选用四氢呋喃作为溶剂并加入0.2g双三氟甲烷磺酰亚胺锌。
实施例22
纤维素基刷状导电弹性体10的制备
其制备方法同实施例8，所不同的是选用纤维素基刷状弹性体3。
实施例23
纤维素基刷状导电弹性体11的制备
其制备方法同实施例22，所不同的是将0.1g双三氟甲烷磺酰亚胺锂替换成0.2g双三氟甲烷磺酰亚胺锂。
实施例24
纤维素基刷状导电弹性12的制备
其制备方法同实施例22，所不同的是选用四氢呋喃作为溶剂并加入0.1g双三氟甲烷磺酰亚胺锌。
实施例25
纤维素基刷状导电弹性体13的制备
其制备方法同实施例22，所不同的是选用四氢呋喃作为溶剂并加入0.2g双三氟甲烷磺酰亚胺锌。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将纤维素大分子链转移剂、引发剂、第一反应物和第二反应物溶于第一溶剂，形成溶液，经除气后加热反应，得到纤维素基刷状弹性体；
(2)将纤维素基刷状弹性体溶于第二溶剂，加入金属有机盐溶解形成溶液，挥发溶剂后，得到基于纤维素基的刷状导电弹性体；
所述纤维素大分子链转移剂的结构式如下：
Figure FDA0003548165030000011
其中20≤n≤300；
所述第一反应物包括甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸香草醛酯、丙烯酸香豆素酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1-乙烯基咪唑、N-乙烯基己内酰胺、对苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯中的任意一种；
所述第二反应物包括丙烯酸十二酯、植物油单体、丙烯酸-2-甲氧乙基酯、丙烯酸正丁酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中纤维素基刷状弹性体的制备方法具体包括以下步骤：称取0.1～0.5重量份纤维素大分子链转移剂，用28.5～38重量份DMF溶解，溶解后加入10～50重量份的第一反应物、20～100重量份第二反应物和0.01～0.05重量份引发剂；溶解后经过冷冻-抽真空-解冻循环并密封；
所述混合溶液在60～70℃条件下反应10～15小时后在乙醚中沉淀，取出后在40～60℃条件下真空干燥，即可制得纤维素基刷状弹性体。
3.根据权利要求1所述的基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，称取1～5重量份纤维素基刷状聚合物，用8.9～44.5重量份THF溶解，溶解后加入0.1～0.5重量份金属有机盐，完全溶解后将混合溶液倒入模具中，在室温下挥发溶剂，溶剂挥发完后在40～60℃条件下真空干燥，即可制得基于纤维素基的刷状导电弹性体。
4.根据权利要求1所述的基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，其特征在于：所述纤维素大分子链转移剂的制备方法包括以下步骤：将纤维素大分子引发剂、丁硫醇、三乙胺和二硫化碳溶于第三溶剂，反应后，沉淀得到的产物为纤维素大分子链转移剂；
所述纤维素大分子引发剂的结构式如下：
Figure FDA0003548165030000021
其中20≤n≤300。
5.根据权利要求4所述的基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，其特征在于：所述纤维素大分子链转移剂的制备方法具体包括以下步骤：称取1～5重量份纤维素大分子引发剂，用22～110重量份DMSO溶解得到纤维素引发剂溶液；溶解后，将0.05～0.25重量份正丁硫醇、0.05～0.25重量份三乙胺和0.13～0.65重量份二硫化碳溶于1.7～7.5重量份DMSO中搅拌均匀形成混合溶液；完全溶解后与纤维素引发剂溶液混合；所述混合溶液在40-60℃条件下反应12-36小时后在水中沉淀，经水洗并抽滤后，在40～60℃条件下真空干燥，即可制得纤维素大分子链转移剂。
6.根据权利要求1所述的基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，其特征在于：所述纤维素大分子引发剂的制备方法包括以下步骤：将纤维素、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体混合，在加热抽真空的条件下溶解；在冰水浴条件下，滴加2-溴丁酰溴，反应结束后，纯化得到纤维素大分子引发剂。
7.根据权利要求6所述的基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，其特征在于：所述纤维素大分子引发剂的制备方法具体包括以下步骤：将1～5重量份纤维素、20～150重量份1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体混合，在抽真空的条件下100℃溶解；在冰水浴条件下，滴加13～60重量份2-溴异丁酰溴，滴加完后，室温反应24～96小时，反应结束将产物在水中沉淀得到白色的沉淀物，经水洗并抽滤后，在40～60℃条件下真空干燥20～40小时，得到纤维素大分子引发剂。
8.根据权利要求6所述的基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，其特征在于：所述纤维素的聚合度为200～1200；所述纤维素为微晶纤维素、木浆粕、米浆粕、棉浆粕、桑皮浆粕、稻草浆粕、苇浆粕、蔗渣浆粕以及麻浆粕中的一种或几种，所述木浆粕、米浆粕、棉浆粕、桑皮浆粕、稻草浆粕、苇浆粕、蔗渣浆粕、麻浆粕中纤维素的质量含量为90～100％。
9.根据权利要求1所述的基于纤维素基的刷状导电弹性体的制备方法，其特征在于：所述金属有机盐包括双三氟磺酰亚胺锂、双三氟磺酰亚胺钠、双三氟磺酰亚胺镁、双三氟磺酰亚胺锌中的任意一种或多种。
10.一种采用权利要求1-9中任一项所述的方法制得的基于纤维素基的刷状导电弹性体。
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