[发明专利]一种应力响应型光学水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种应力响应型光学水凝胶，其特征在于，所述水凝胶由纤维素纳米晶悬浮液抽滤得到的手性纤维素纳米晶膜用含丙烯酰胺和丙烯酸的前驱体溶液溶胀再通过紫外光聚合复合得到。

2.一种权利要求1所述的应力响应型光学水凝胶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将纤维素纳米晶悬浮液经高功率超声处理后，用尼龙滤膜对纤维素纳米晶悬浮液进行真空抽滤，得到手性纤维素纳米晶膜；

2)将步骤1)所得手性纤维素纳米晶膜置于含丙烯酰胺和丙烯酸的前驱体溶液中溶胀5～30min，然后在紫外光照射下进行紫外光聚合，得到应力响应型光学水凝胶。

3.根据权利要求2所述的应力响应型光学水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)所述纤维素纳米晶悬浮液由微晶纤维素经65wt％硫酸溶液水解1h，再用去离子水透析除去离子，最后稀释或浓缩得到，其中纤维素纳米晶尺寸为243.6±76.3nm，Zeta电位为-62.5mV。

4.根据权利要求2所述的应力响应型光学水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)高功率超声处理的超声功率为400～800W，超声处理时间为5～10min。

5.根据权利要求2所述的应力响应型光学水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)所述纤维素纳米晶悬浮液中纤维素纳米晶的质量浓度为1～2wt％。

6.根据权利要求2所述的应力响应型光学水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)所述尼龙滤膜的孔径为0.22μm。

7.根据权利要求2所述的应力响应型光学水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2)所述含丙烯酰胺和丙烯酸的前驱体溶液中各组分及其质量百分浓度如下：丙烯酰胺10～12.5％，丙烯酸10～12.5％，N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.1～0.125％，光引发剂2959 0.15～0.188％，余量为水，其中丙烯酰胺与丙烯酸质量之和与N,N-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为200：1，N,N-亚甲基双丙烯酰胺与光引发剂2959质量比为1：1.5。

8.根据权利要求2所述的应力响应型光学水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2)所述紫外光聚合条件为：紫外灯功率为20～80W，波长为365nm，反应时间为2～5h。

9.一种权利要求1所述的应力响应型光学水凝胶在应力-颜色传感器、防伪、信息存储与显示方面的应用。