本发明属于功能高分子材料技术领域，具体涉及一种高强度的聚乙烯醇导电水凝胶的制备方法。
背景技术：
水凝胶是一种含有大量水分的三维聚合物网络结构。由于具有和人类组织高度的相似性，使得水凝胶在生物组织工程、仿制皮肤等领域具有重要的潜在应用价值。近年来，智能水凝胶受到人们的广泛关注。导电聚合物基水凝胶是智能水凝胶中重要的一种，其同时拥有导电性和水凝胶的特性，已引起越来越广泛的关注。导电水凝胶包括聚电解质导电水凝胶、导电高分子基水凝胶等。近年来，在导电高分子水凝胶领域的研究报道越来越多，合成的高分子和天然高分子均被用来制备导电水凝胶。
聚乙烯醇是一种重要的高分子材料，凝胶是其重要的材料形式。聚乙烯醇水凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性。聚乙烯醇水凝胶可通过两种方式成型，一种是通过冷冻解冻法构筑得到聚乙烯醇水凝胶的物理交联法，一种是加入戊二醛等交联剂的化学交联法。物理交联法能最大程度的保留聚乙烯醇水凝胶的生物相容性，但冷冻解冻时间长，不宜工业化生产。化学交联法生产效率更高，但会引入戊二醛等有机小分子，破坏聚乙烯醇水凝胶的生物相容性。
shengjieshi等将大量甘油加入到聚乙烯醇水溶液中，通过氢键作用构筑得到聚乙烯醇甘油超分子水凝胶。该水凝胶同时具有高的强度和热塑性（polymer,2017,111,168-176）。juehou等通过将氯化钠加入到支链淀粉溶液中，通过盐析作用得到了具有自修复性能的淀粉基高分子凝胶（j.mater.chem.a,2017,5,13138）。本课题组也通过将冷冻解冻后形成的聚乙烯醇水凝胶浸入饱和氯化钠溶液中浸泡，得到了高强度的聚乙烯醇水凝胶（materialsletters,2017,194,34-37）。但这些凝胶制备中均存在制备过程复杂、制备出的凝胶电导率不高等问题。基于前人研究结果，本发明创造性的提出通过氢键作用和盐析效应协同构筑得到高机械强度和电导率的聚乙烯醇凝胶电解质。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高效的聚乙烯醇导电水凝胶的制备方法，其针对聚乙烯醇水凝胶存在的导电性差、制备过程复杂等问题，通过氢键复合网络和盐析效应，快速构筑得到高电导率和机械强度的聚乙烯醇水凝胶。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚乙烯醇导电水凝胶，其制备方法包括以下步骤：
1）将一定量的聚乙烯醇加入到去离子水中，加热搅拌溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
2）往所得聚乙烯醇水溶液中依次加入一定量的甘油和氯化钠，通过氢键网络作用和盐析效应得到所述聚乙烯醇导电水凝胶。
其中，所述聚乙烯醇水溶液的浓度为5wt%~20wt%。
所加入甘油和氯化钠的量分别为聚乙烯醇重量的300~500%和50~200%。
本发明的显著优点在于：
（1）聚乙烯醇具有良好的生物相容性和生物降解性，本发明以聚乙烯醇为原料，且加入的辅助原料仅有甘油和氯化钠，其生产成本低，且原料绿色环保；
（2）本发明制备工序简单，借助氢键网络构筑和盐析效应的成胶方式，避免了传统的聚乙烯醇的冷冻解冻成胶或加入戊二醛等交联剂的成胶方式存在的问题，生产工序简单高效，能耗小；
（3）本发明中制备的聚乙烯醇水凝胶具有高的电导率，且还具备一定的机械强度。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。具体实施方式中所涉及份数均为重量份。
实施例1
取1.0份的聚乙烯醇，加入到5.0份的去离子水中，加热搅拌溶解得到聚乙烯醇水溶液；往聚乙烯醇水溶液中加入4.0份甘油和1.0份氯化钠，并加热溶解，得到均匀溶液，待所得均匀溶液冷却，即可得到聚乙烯醇导电水凝胶。
将所得凝胶切成长50mm、宽5mm的哑铃型样条，并在万能材料试验机上进行测试。测得其拉伸强度为0.36mpa，断裂伸长率为684%；在电化学工作站上采用交流阻抗谱法测定材料的电导率。测得其电导率为5.7s/m。
实施例2
取1.0份的聚乙烯醇，加入到5.0份的去离子水中，加热搅拌溶解得到聚乙烯醇水溶液；往聚乙烯醇水溶液中加入5.0份甘油和2.0份氯化钠，并加热溶解，得到均匀溶液，待所得均匀溶液冷却，即可得到聚乙烯醇导电水凝胶。
将所得凝胶切成长50mm、宽5mm的哑铃型样条，并在万能材料试验机上进行测试。测得其拉伸强度为0.56mpa，断裂伸长率为484%；在电化学工作站上采用交流阻抗谱法测定材料的电导率。测得其电导率为6.8s/m。
实施例3
取1.0份的聚乙烯醇，加入到5.0份去离子水中，加热搅拌溶解得到聚乙烯醇水溶液；往聚乙烯醇水溶液中加入3.0份甘油和0.5份氯化钠，并加热溶解，得到均匀溶液，待所得均匀溶液冷却，即可得到聚乙烯醇导电水凝胶。
将所得凝胶切成长50mm、宽5mm的哑铃型样条，并在万能材料试验机上进行测试。测得其拉伸强度为0.38mpa，断裂伸长率为424%；在电化学工作站上采用交流阻抗谱法测定材料的电导率。测得其电导率为4.3s/m。
实施例4
取1.0份的聚乙烯醇，加入到5.0份去离子水中，加热搅拌溶解得到聚乙烯醇水溶液；往聚乙烯醇水溶液中加入3.0份甘油和1.0份氯化钠，并加热溶解，得到均匀溶液，待所得均匀溶液冷却，即可得到聚乙烯醇导电水凝胶。
将所得凝胶切成长50mm、宽5mm的哑铃型样条，并在万能材料试验机上进行测试。测得其拉伸强度为0.46mpa，断裂伸长率为562%；在电化学工作站上采用交流阻抗谱法测定材料的电导率。测得其电导率为4.8s/m。
实施例5
取1.0份的聚乙烯醇，加入到5.0份去离子水中，加热搅拌溶解得到聚乙烯醇水溶液；往聚乙烯醇水溶液中加入3.0份甘油和2.0份氯化钠，并加热溶解，得到均匀溶液，待所得均匀溶液冷却，即可得到聚乙烯醇导电水凝胶。
将所得凝胶切成长50mm、宽5mm的哑铃型样条，并在万能材料试验机上进行测试。测得其拉伸强度为0.76mpa，断裂伸长率为467%；在电化学工作站上采用交流阻抗谱法测定材料的电导率。测得其电导率为5.2s/m。
实施例6
取1.0份的聚乙烯醇，加入到10份去离子水中，加热搅拌溶解得到聚乙烯醇水溶液；往聚乙烯醇水溶液中加入5.0份甘油和1.0份氯化钠，并加热溶解，得到均匀溶液，待所得均匀溶液冷却，即可得到聚乙烯醇导电水凝胶。
将所得凝胶切成长50mm、宽5mm的哑铃型样条，并在万能材料试验机上进行测试。测得其拉伸强度为0.26mpa，断裂伸长率为484%；在电化学工作站上采用交流阻抗谱法测定材料的电导率。测得其电导率为3.7s/m。
实施例7
取1.0份的聚乙烯醇，加入到8.0份去离子水中，加热搅拌溶解得到聚乙烯醇水溶液；往聚乙烯醇水溶液中加入4.0份甘油和1.0份氯化钠，并加热溶解，得到均匀溶液，待所得均匀溶液冷却，即可得到聚乙烯醇导电水凝胶。
将所得凝胶切成长50mm、宽5mm的哑铃型样条，并在万能材料试验机上进行测试。测得其拉伸强度为0.34mpa，断裂伸长率为533%；在电化学工作站上采用交流阻抗谱法测定材料的电导率。测得其电导率为4.1s/m。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。