一种抗冻自修复导电水凝胶及其制备方法、柔性传感器技术

本发明专利技术涉及柔性传感器材料技术领域，具体涉及一种抗冻自修复导电水凝胶及其制备方法、柔性传感器。本发明专利技术制备方法，将导电纳米填料/纳米纤维素/聚丙烯酰胺水凝胶浸泡在含有抗冻剂和金属盐的复合改性剂水溶液中，金属盐协同抗冻剂组分置换水凝胶网络体系中的水分子，降低复合水凝胶网络结构中水的凝固点，提高其抗冻性能；金属阳离子与复合水凝胶中的纤维素形成可逆离子键，纤维素与聚丙烯酰胺形成可逆氢键作用，构成的多重可逆网络赋予所制备水凝胶优异的自修复性能；并且金属盐协同导电纳米填料赋予所制备水凝胶优异的导电性、灵敏的传感性能和满足相应的应用场景需求的机械柔性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冻自修复导电水凝胶及其制备方法、柔性传感器
本专利技术涉及柔性传感器材料
，具体涉及一种抗冻自修复导电水凝胶及其制备方法、柔性传感器。
技术介绍
随着时代的发展，电子器件已经被应用于人们工作和生活的方方面面。柔性应变传感器是一种利用柔性材料制备的具有超强环境适应性的电子器件，目前已应用于人体健康监测、人体运动监测、人机交互以及软机器人技术等领域。水凝胶作为具有三维交联网络的亲水性聚合物材料，因其优良的性能在柔性传感器领域具有巨大的应用潜力。传统的水凝胶在低温环境下会不可避免地被冻住，其机械性能和导电性能受到严重限制，而对于可靠的水凝胶传感器其在低温下能保持稳定的性能是非常重要的。同时，基于水凝胶的柔性传感器，导电材料的选择对水凝胶的导电性能影响很大。金属碳/氮化物(MXene)是一类二维量子材料，因其优异的导电性和导热性能被认为是一种极具潜力的新型导电填料。纤维素纳米纤维是一种基于木质的可再生、可降解纳米纤维材料，采用TEMPO氧化法制备的纳米纤维素可通过加入高价金属离子实现可逆交联从而形成自修复水凝胶。聚丙烯酰胺是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冻自修复导电水凝胶的制备方法，其特征在于，包括首先制备复合水凝胶，然后将制备的复合水凝胶浸泡在复合改性剂溶液中；其中复合水凝胶为导电纳米填料/纳米纤维素/聚丙烯酰胺水凝胶；复合改性剂溶液由抗冻剂水体系中混合金属盐组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗冻自修复导电水凝胶的制备方法，其特征在于，包括首先制备复合水凝胶，然后将制备的复合水凝胶浸泡在复合改性剂溶液中；其中复合水凝胶为导电纳米填料/纳米纤维素/聚丙烯酰胺水凝胶；复合改性剂溶液由抗冻剂水体系中混合金属盐组成。


2.如权利要求1所述的抗冻自修复导电水凝胶的制备方法，其特征在于，所述抗冻剂为甘油或乙二醇。


3.如权利要求2所述的抗冻自修复导电水凝胶的制备方法，其特征在于，所述金属盐为CaCl2、AlCl3、FeCl2、CuCl2或CoCl4。


4.如权利要求3所述的抗冻自修复导电水凝胶的制备方法，其特征在于，所述复合改性溶液由CaCl2、甘油/水体系混合而成。


5.如权利要求4所述的抗冻自修复导电水凝胶的制备方法，其特征在于，所述复合改性溶液中CaCl2的含量为30~50%wt.%；甘油/水体系中甘油和水的用量比例为1：1、1：2或2：1。


6.如权利要求5所述的抗冻自修复导电水凝胶的制备方法，其特征在于，所述复合改性溶液中CaCl2的含量为40~50%wt.%；甘油/水体系中甘油和水的用量比例为1：...

【专利技术属性】
技术研发人员：经鑫，张志，尚盈辉，谢智晖，米皓阳，
申请(专利权)人：南京柔速科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32