一种多元酸-聚苯胺-甘油-聚乙烯醇复合凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种多元酸

【技术实现步骤摘要】
一种多元酸
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聚苯胺
‑
甘油
‑
聚乙烯醇复合凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电聚合物
，具体而言，涉及一种多元酸
‑
聚苯胺
‑ꢀ
甘油
‑
聚乙烯醇复合凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子及高新技术的发展，人们希望将人工智能与健康或环境监测领域相结合以达到监测环境信号(压力、湿度、温度等)、人体动态信号和健康状况的目的。传统的传感器元件是通过将电路集成在硅基半导体材料上，但由于该种材料硬度大、韧性差很难与人体的皮肤相互贴合，使其在检测人体信号领域无法得到良好的运用。而柔性传感器具有较好的柔韧性、延展性、甚至可进行反复的折叠、弯曲甚至拉伸，以柔性导电材料以及各种导电聚合物复合的导电水凝胶传感器在许多电子器件中展现出不错的发展潜力。
[0003]水凝胶是一种含水量很高的，通过物理或化学交联可形成3D网络结构的一种材料，具有良好的生物亲和性，在医药、生物医学领域拥有广泛的研究前景，通过添加导电聚合物制备的导电水凝胶，具有柔性好、导电性强、含水量高等优点，其在柔性电子器件领域有较好的应用前景。
[0004]然而传统的导电复合凝胶存在导电性能差、灵敏度不高、响应慢，且存在导电聚合物在复合凝胶中分散不均匀的缺点，这些不足极大的限制了导电复合凝胶在柔性传感器领域的应用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多元酸
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聚苯胺
‑
甘油
‑
聚乙烯醇复合凝胶及其制备方法，以解决现有导电凝胶导电性能差、灵敏度不高、响应慢的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种多元酸
‑
聚苯胺
‑
甘油
‑
聚乙烯醇复合凝胶的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1、将聚苯胺加入去离子水中，超声搅拌，得到聚苯胺悬浮液；
[0009]S2、向所述聚苯胺悬浮液中加入多元酸，搅拌，得到混合液体系；
[0010]S3、将聚乙烯醇、甘油加入到所述混合液体系中，水浴加热后，倒入聚四氟乙烯模具中形成复合体系，将所述复合体系在第一预设条件下进行冷冻；
[0011]S4、将冷冻后的所述复合体系解冻，并在第二预设条件下静置，制得多元酸
‑
聚苯胺
‑
甘油
‑
聚乙烯醇复合凝胶。
[0012]在上述技术方案中，可选地，S1中，所述聚苯胺悬浮液的浓度为 5
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20mg/mL。
[0013]在上述技术方案中，可选地，S2中，所述多元酸包括草酸、植酸和单宁酸中的一种或多种。
[0014]在上述技术方案中，可选地，S2中，所述搅拌的时间为8
‑
10h。
[0015]在上述技术方案中，可选地，所述聚苯胺与所述多元酸的质量比为(1
‑
4)： 1。
[0016]在上述技术方案中，可选地，所述聚乙烯醇与所述甘油的质量比为1：(3
‑
6)。
[0017]在上述技术方案中，可选地，S3中，所述将所述复合体系在第一预设条件下进行冷冻，具体包括：将所述复合体系在
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30℃下静置8
‑
10h。
[0018]在上述技术方案中，可选地，S3中，所述水浴加热的温度为90
‑
110℃。
[0019]在上述技术方案中，可选地，S4中，所述在第二预设条件下静置，具体包括：将解冻后的复合体系在3
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5℃下静置6
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8h。
[0020]本专利技术的另一目的在于提供一种多元酸
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聚苯胺
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甘油
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聚乙烯醇复合凝胶，由上述所述的多元酸
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聚苯胺
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甘油
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聚乙烯醇复合凝胶的制备方法制得。
[0021]相对于现有技术，本专利技术提供的多元酸
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聚苯胺
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甘油
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聚乙烯醇复合凝胶及其制备方法具有以下优势：
[0022](1)本专利技术利用多元酸增强了聚苯胺在水溶液中的分散性能，使得体系更稳定，制得的复合凝胶更加均匀，同时，降低了失水率，提高复合凝胶的防冻、保湿性能，使其在零摄氏度以下的工作环境中仍能保持较好的柔韧性。
[0023](2)本专利技术提供的多元酸
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聚苯胺
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甘油
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聚乙烯醇复合凝胶，制备方法简单，原料价格低廉，在柔性储能材料以及柔性传感器领域具有广阔的应用前景。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术实施例所述的多元酸
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聚苯胺
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甘油
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聚乙烯醇复合凝胶制备方法的流程图。
具体实施方式
[0026]以下结合具体实施方式对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语均属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义。
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。
[0028]结合图1所示，本专利技术实施例提供了一种多元酸
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聚苯胺
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甘油
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聚乙烯醇复合凝胶的制备方法，包括如下步骤：
[0029]S1、将聚苯胺加入去离子水中，在超声的作用下均匀分散成纳米级聚苯胺悬浮液；
[0030]S2、向聚苯胺悬浮液中加入多元酸，搅拌，得到混合液体系；
[0031]S3、将聚乙烯醇、甘油加入到混合液体系中，水浴加热后，倒入聚四氟乙烯模具中形成复合体系，将复合体系在第一预设条件下进行冷冻；
[0032]S4、将冷冻后的复合体系解冻，并在第二预设条件下静置，制得多元酸
‑ꢀ
聚苯胺
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甘油
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聚乙烯醇复合凝胶。
[0033]可以理解的是，聚乙烯醇(PVA)作为一种材料，在制备水凝胶的过程中应用广泛，因为它价格低，易于获得，分子链上的羟基极易形成氢键而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多元酸
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聚苯胺
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甘油
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聚乙烯醇复合凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将聚苯胺加入去离子水中，超声搅拌，得到聚苯胺悬浮液；S2、向所述聚苯胺悬浮液中加入多元酸，搅拌，得到混合液体系；S3、将聚乙烯醇、甘油加入到所述混合液体系中，水浴加热后，倒入聚四氟乙烯模具中形成复合体系，将所述复合体系在第一预设条件下进行冷冻；S4、将冷冻后的所述复合体系解冻，并在第二预设条件下静置，制得多元酸
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聚苯胺
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甘油
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聚乙烯醇复合凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述聚苯胺悬浮液的浓度为5
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20mg/mL。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，S2中，所述多元酸包括草酸、植酸和单宁酸中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，所述搅拌的时间为8
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10h。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚苯胺与所述多元酸的质量比为(1

【专利技术属性】
技术研发人员：王奋钰，杜寒威，李亮，喻湘华，刘玉兰，黄华波，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：