离子导电双网络水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种离子导电双网络水凝胶及其制备方法和应用，制备方法为以水溶性盐电解液提供导电离子，氢键交联的琼脂为第一交联网络，化学交联的聚2‑(甲基丙烯酰基氧基)乙基‑二甲基‑(3‑磺酸丙基)氢氧化铵为第二交联网络，通过紫外光引发得到；本发明专利技术的离子导电双网络水凝胶可以在温度‑应变双重传感器或电致发光装置中应用；本发明专利技术的离子导电双网络水凝胶具有高透明性、高拉伸强度、高断裂伸长率、温度和应变双重传感性、传感范围广和灵敏系数高的特点，在可视化可穿戴设备、弹性电致发光、智能人工皮肤等领域具有广阔的应用前景；本发明专利技术的制备方法简单易行，制备周期短，原料绿色环保，可工业化生产，从而具有很好的推广应用价值。

Ionic conductive double network hydrogel and its preparation and Application

The invention provides an ionic conductive double network hydrogel and a preparation method and application thereof. The preparation method is that the water-soluble electrolyte is provided with conductive ions, and the hydrogen bonded crosslinking agar is the first crosslinking network. The chemical crosslinked poly 2 (two methacryl) oxygen ethyl) two methyl (3 sulfonic propyl) ammonium hydroxide is a second crosslinking network, which is obtained by ultraviolet light. The ionic conductive double network hydrogel can be applied in the temperature strain double sensor or the electroluminescent device. The ionic conductive double network hydrogel has the characteristics of high transparency, high tensile strength, high elongation at break, double sensing of temperature and strain, wide sensing range and high sensitivity coefficient. The preparation method of the invention is simple and easy, the preparation cycle is short, the raw material is green and environmental friendly, and the industrial production can be realized, so the invention has good promotion and application value.

【技术实现步骤摘要】
离子导电双网络水凝胶及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料和智能电子
，具体涉及一种离子导电双网络水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
近来先进智能柔性电子设备大量涌现，如电子皮肤、可伸缩传感器、机器人和基于软材料的执行器等。这些柔性电子设备通常要求高机械变形匹配度，包括弯曲、折叠、扭曲和拉伸。一般地，这些智能电子设备由弹性体基底如聚二甲基硅氧烷(PDMS)和Ecoflex通过复合电子导电填料(液态金属、银纳米线、石墨烯、碳纳米管、导电高分子等)构建导电阈渗网络来制备。Yuetal报道了一种经结构设计采用碳纳米管有序阵列复合聚二甲基硅氧烷的透明柔性应变传感器(YuY,LuoY,GuoA,etal.Flexibleandtransparentstrainsensorsbasedonsuper-alignedcarbonnanotubefilms[J].Nanoscale,2017,9(20):6716-6723.)。Wangetal报道了一种聚苯胺导电聚合物应变传感水凝胶，提升了传感器的可拉伸性(WangT,ZhangY,LiuQ,e本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子导电双网络水凝胶，其特征在于：其包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种离子导电双网络水凝胶，其特征在于：其包括如下组分：





2.根据权利要求1所述的离子导电双网络水凝胶，其特征在于：所述导电盐选自氯化锂、氯化钠、氯化镁、硫酸锂、高氯酸锂、高氯酸钠、硫酸镁和四硼酸钠中的一种以上。


3.根据权利要求1所述的离子导电双网络水凝胶，其特征在于：所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2-酮戊二酸中的一种以上。


4.根据权利要求1所述的离子导电双网络水凝胶，其特征在于：所述交联剂为N,N'-亚甲基-双-丙烯酰胺。


5.一种如权利要求1-4任一项所述的离子导电双网络水凝胶的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)、将聚2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基-二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵和琼脂按摩尔比9:1-7:3溶解在去离子水中，加入导电盐、光引发剂和交联剂，三次循环抽真空除氧气并通入氮气，并在氮气和遮光下进行反应，得到混合液；
(2)、将所述混合液注射在模具中并冷却，然后转移至紫外光下照射，从模具中取出，得到离子导电双网络水凝胶。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述反应的温度为70-95℃，所述反应的时间为2-4h。

【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟忠，杨博文，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31