1.一种改性木质素自修复导电水凝胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:,
(1)将羟烷基化木质素Ⅰ与N‑卤代烷基马来酰亚胺Ⅱ进行取代反应,得到含亲双烯体改性的羟烷基木质素Ⅲ;其中所述N‑卤代烷基马来酰亚胺Ⅱ中X为卤素、R1为酯基;
,
(2)将N‑羟烷基取代聚丙烯酰胺Ⅳ与所述含亲双烯体改性的羟烷基木质素Ⅲ在碳酸酯化合物的作用下发生所述含亲双烯体改性的羟烷基木质素Ⅲ上的羟基与所述N‑羟烷基取代聚丙烯酰胺Ⅳ上的羟基的偶联反应,得到接枝型亲双烯体改性木质素Ⅴ;
其中所述N‑羟烷基取代聚丙烯酰胺Ⅳ中n表示聚合度、R2为亚烷基;
所述N‑羟烷基取代聚丙烯酰胺Ⅳ中n的聚合度为500‑5000;
,
(3)将对称型双烯体化合物Ⅵ与所述接枝型亲双烯体改性木质素Ⅴ在加热条件下发生Diels‑Alder反应并产生交联,即制得具有氢键和可逆共价键的改性木质素自修复导电水凝胶Ⅶ;
其中所述对称型双烯体化合物Ⅵ中a为重复单元,所述重复单元的个数至少为2个;Y为氮原子、氧原子、硫原子中的一种;R3为芳香环结构,R3的另一端与所述重复单元中的其他的R3连接。
2.根据权利要求1所述的一种改性木质素自修复导电水凝胶的制备方法,其特征在于,R3的连接的方式包括R3上键的连接、或者以碳原子为中心与所述重复单元的连接、或者以三嗪环为中心与所述重复单元的连接。
3.根据权利要求2所述的一种改性木质素自修复导电水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述对称型双烯体化合物Ⅵ具有如下其中一种结构式:;
Y为氮原子、氧原子、硫原子中的一种,Y为氮原子时为吡咯基团。
4.根据权利要求1‑3任一项所述的一种改性木质素自修复导电水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述N‑卤代烷基马来酰亚胺Ⅱ中X为氯,R1为醋酸甲酯基团、醋酸乙酯基团、醋酸丁酯基团中的一种;
步骤(2)中所述碳酸酯化合物为三光气;步骤(2)中R2为C1‑C10的亚烷基。
5.根据权利要求1‑3任一项所述的一种改性木质素自修复导电水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述羟烷基化木质素Ⅰ的获得是以木质素为原料直接与亲电试剂在无溶剂体系下直接发生亲核取代;所述亲电试剂为碳酸乙烯酯、1,3‑氧硫杂环戊烷‑2‑酮、2‑唑烷酮及其衍生物中的一种;所述木质素与所述亲电试剂的质量比为1:(6‑10)。
6.根据权利要求1‑3任一项所述的一种改性木质素自修复导电水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述羟烷基化木质素Ⅰ与所述N‑卤代烷基马来酰亚胺Ⅱ的质量比为1:(30‑60),所述羟烷基化木质素Ⅰ为羟乙基木质素或羟丙基木质素;步骤(2)中所述N‑羟烷基取代聚丙烯酰胺Ⅳ、所述含亲双烯体改性的羟烷基木质素Ⅲ、所述碳酸酯化合物的质量比为(7‑13):1:(2‑4.5);步骤(3)中所述对称型双烯体化合物Ⅵ与所述接枝型亲双烯体改性木质素Ⅴ的质量比为1:(10‑20)。
7.根据权利要求1‑3任一项所述的一种改性木质素自修复导电水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述取代反应的条件是在60‑120℃下反应5‑18 h;步骤(2)中所述偶联反应的条件是在pH=4‑7下于30‑50℃下反应,反应溶剂为四氢呋喃;步骤(3)中所述Diels‑Alder反应的温度为100‑120℃、反应时间为2 h,反应溶剂为苯类溶剂。
8.根据权利要求1‑6任一项所述的制备方法制得的改性木质素自修复导电水凝胶。
9.根据权利要求1‑6任一项所述的制备方法制得的改性木质素自修复导电水凝胶在涂料、胶黏剂、可穿戴传感器或聚合物电解质领域中的应用。