一种3D打印水凝胶的制备方法及制备的水凝胶应用技术

本申请公开了一种3D打印水凝胶的制备方法，其特征在于，包括：获得含有纳米黏土的凝胶预聚液，3D打印，聚合，得到3D打印水凝胶。制备得到的水凝胶为一种响应性高强度3D打印导电水凝胶，用于柔性传感器及可穿戴器件。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印水凝胶的制备方法及制备的水凝胶应用
本申请涉及一种响应性高强度3D打印导电水凝胶及其制备方法，具体涉及一种采用纳米黏土为增强体系与响应性聚合物网络得到复合凝胶，同时通过导电高分子掺杂制备得到响应性高强度3D打印导电水凝胶的方法，属于高分子水凝胶

技术介绍
高分子水凝胶材料是一类内部含有大量水的三维聚合物网络。其中，导电水凝胶作为功能性凝胶的一种，由于其固有的柔性以及导电性在柔性传感器、可穿戴器件等领域得到实际的应用。但是，目前的基于导电凝胶的柔性电子器件都存在着制备繁琐、多功能单元整合复杂的问题，使得其在未来应用中受到很大的限制。3D打印在材料的制造中提供许多优点，包括高精度，低成本和结构定制等，为导电凝胶电子器件的复杂制造提供可行性。目前，可打印的导电凝胶在机械性能和感应性能上仍存在较大问题，不满足实际应用的需求。因此，该领域迫切需要具有应变感应的可打印高强度导电水凝胶。
技术实现思路
根据本申请的一个方面，提供了一种响应性高强度3D打印导电水凝胶的制备方法。采用纳米黏土形成离子交联网络用于增强凝胶，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印水凝胶的制备方法，其特征在于，包括：/n获得含有纳米黏土的凝胶预聚液，3D打印，聚合，得到3D打印水凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印水凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
获得含有纳米黏土的凝胶预聚液，3D打印，聚合，得到3D打印水凝胶。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
获得含有纳米黏土的凝胶预聚液，3D打印，聚合I，获得的水凝胶置于含有导电聚合物单体的溶液中，聚合II，得到所述3D打印水凝胶。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述凝胶预聚液中包括：丙烯酰胺，响应性单体和纳米黏土。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述凝胶预聚液中丙烯酰胺的浓度为1～3mol/L；
所述凝胶预聚液中响应性单体的浓度为0.5～2mol/L；
所述凝胶预聚液中纳米黏土的浓度为2～12wt/vol％；
优选地，所述响应性单体包括温度响应性单体、pH响应性单体中的至少一种；
所述温度响应性单体选自N-异丙基丙烯酰胺、N-丙烯酰氯甘氨酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺中的至少一种；
所述pH响应性单体选自丙烯酸、丁烯酸、戊烯酸、己烯酸、庚烯酸、辛烯酸、壬烯酸、癸烯酸、3-苯基-2-丙烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、2-甲基-4-己烯酸中的至少一种；
优选地，所述凝胶预聚液中还包括交联剂和光引发剂；
所述凝胶预聚液中交联剂的浓度为0.001～0.01wt/vol％；
所述凝胶预聚液中光引发剂的浓度为0.001～0.01wt/vol％。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述交联剂选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二丙烯酸酯聚乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯或(甲基)丙烯酸乙烯氧基聚乙二醇酯中的至少一种；
所述光引发剂选自水溶性光引发剂中的至少一种；
所述水溶性光引发剂包括(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王镇武，陈静，王荣，周扬，高国荣，付俊，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33