[发明专利]一种面筋-碳纳米管导电发泡材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种面筋‑碳纳米管导电发泡材料及其制备方法。所述方法包括：将面筋加入到去离子水中，通过加入滴加氢氧化钠水溶液调节面筋溶液的pH值为碱性，搅拌均匀后加入甘油将溶液加热且不断搅拌，然后后冷却后得到交联的面筋溶液；将碳纳米管加入到含有十二烷基苯磺酸钠的水溶液中搅拌均匀得到碳纳米管溶液，将碳纳米水溶液加入到面筋溶液中，不断搅拌后将溶液注入硅胶模具中，冷冻干燥得到面筋‑碳纳米管导电发泡材料。本发明提供的制备方法，具有成本低、工艺过程简单、操作方便、反应条件相对温和及易于工业化等优点。本发明提供的高导电的发泡材料能够应用于压敏传感器等领域。

技术领域

本发明属于导电发泡材料领域，具体涉及一种面筋-碳纳米管导电发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚合物发泡材料是指以聚合物为基体并且内部有无数气泡的泡孔材料。典型的发泡材料有聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫。因为其质轻和多孔结构，聚合物发泡材料目前在我们的日常生活用品、包装材料、绝缘材料、交通工具、电器、电子设备以及纺织等都有很广泛的应用。同时高性能的泡孔材料在航天航空、军工领域发挥着重要的作用。不过现在的泡沫材料只要是以塑料，橡胶，弹性体为主。为了消除白色污染和废旧泡沫回收等问题，具有生物降解性的天然高分子发泡材料也越来越受青睐。

小麦面筋是植物性蛋白质，主要由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白构成。其获取容易，价格廉价。它还具有特殊的持水性，粘弹性和起泡性，广泛应用于食品领域。面筋的最主要的一个特性就是粘弹性和良好的发泡性能。将小麦蛋白这种天然高分子蛋白质应用于高分子发泡材料的制备不仅可以解决现有的聚合物发泡材料难以回收以及很难生物降解的难题，还可以构建一个制备不同功能的生物基发泡材料的平台。例如，将碳纳米管引入这种发泡材料中，可以赋予这种发泡材料导电性性能，同时应用到压敏传感器等多个领域。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种面筋-碳纳米管导电泡孔材料及其制备方法。

本发明提供一种应用于传感器领域的面筋-碳纳米管发泡材料的制备方法；制备得到的面筋-碳纳米管导电泡孔材料，具有成本低、工艺过程简单、反应条件相对温和及易于工业化等优点。

本发明的另外一个目的是提供一种以面筋蛋白为基体的天然高分子基的发泡材料的平台。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的一种面筋-碳纳米管导电发泡材料的制备方法，是以纤维素为基材，复合碳纳米管并采用冷冻干燥的技术将其制备成面筋-碳纳米管发泡材料。

本发明提供的一种面筋-碳纳米管导电发泡材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将面筋缓慢加入去离子水中，搅拌均匀，得到面筋溶液；通过加入滴加氢氧化钠水溶液调节面筋溶液的pH值为碱性，得到调节pH值后的面筋溶液，将甘油加入水中混合均匀得到甘油溶液；然后将面筋溶液与甘油溶液混合，在搅拌状态下进行加热处理，然后后冷却得到交联的面筋溶液；

(2)将十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀得到十二烷基苯磺酸钠的水溶液，然后加入碳纳米管，搅拌均匀得到碳纳米管溶液；

(3)将步骤(2)所述碳纳米管溶液缓慢加入到步骤(1)所述交联的面筋溶液中，搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液注入硅胶模具中，冷冻处理，然后冷冻干燥得到所述面筋-碳纳米管导电发泡材料。

进一步地，步骤(1)所述面筋溶液的质量百分比浓度为5wt％-15wt％。

进一步地，步骤(1)所述调节面筋溶液的pH值，使调节后的面筋溶液pH值为10-12；优选地，调节后的面筋溶液pH值为11。

进一步地，步骤(1)所述甘油溶液的浓度为20wt％-30wt％；所述甘油与面筋的质量比为3：7-5：5。