一种自愈合抗冻导电丝素水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自愈合抗冻导电丝素水凝胶及其制备方法，属于柔性电子材料领域。本发明专利技术首先采用多巴胺对吡咯进行改性修饰、在酸性环境下聚合成多巴胺改性的聚吡咯，再以MAX粉末为原材料、在氢氟酸和盐酸刻蚀下得到MXene材料，然后将两者分别加入至聚乙烯醇水溶液中混合均匀，再加入丝素水溶液进一步混合，最后将硼砂和丙三醇混合水溶液滴入上述混合溶液中，制备出自愈合抗冻导电丝素水凝胶。该自愈合抗冻导电丝素水凝胶具有自愈合、抗冻性、透气性、良好导电性的优点，改进了普通丝素水凝胶的无抗冻性、无自愈合、导电材料分布不均的三大缺点，其在柔性电子产品领域具有广阔的应用前景。的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种自愈合抗冻导电丝素水凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于柔性电子材料领域，具体涉及一种自愈合抗冻导电丝素水凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]水凝胶是一种具有亲水基团，能够在水中溶胀但又不会溶于水的具有三维网络结构的聚合物，是一种重要的功能高分子材料，是当前材料学研究的热点之一；现在的水凝胶已经被广泛应用在电子，医用，化妆品等领域，尤其在电子领域需求日益增长。传统的导电水凝胶一般是基于导电分子聚合物形成，如聚吡咯，聚苯胺，聚3,4
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乙撑二氧噻吩等，然而这类水凝胶力学性能，柔韧性差，因而限制了其实际应用；为了克服水凝胶的力学差特点，会用到合成高分子丙烯酰胺，丙烯酸等，但这类合成物在体内不具备可降解性；其次，高分子固体和金属表面疏水，无法与皮肤亲和互容；最后，固体聚合物基和金属基表皮电极会抑制气体和液体的有效排出，长期佩戴，会引发皮肤炎症、瘙痒等症状，穿戴舒适度降低，而且皮肤表面堆积的汗液让表皮电极难以实现与皮肤的紧密贴合，进而影响高质量信号的传输。其次，水凝胶的无抗冻性和自愈合的性能，进一步影响了其应用范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自愈合抗冻导电丝素水凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）丝素水溶液的制备：将蚕茧剪碎、脱胶、溶解、透析处理后获得纯化的丝素水溶液，并将其稀释至一定浓度；2）多巴胺改性聚合吡咯材料的制备：以吡咯为单体，多巴胺为掺杂剂，无水氯化铁为氧化剂，在酸性溶液中通过原位化学氧化聚合制备得到多巴胺改性聚合吡咯材料；3）MXene材料的制备：以MAX粉末为原材料，在刻蚀溶液的作用下对其进行刻蚀，随后将刻蚀混合物进行离心分离，所得沉淀用去离子水反复清洗、再冷冻干燥，即得到MXene材料；4）自愈合抗冻导电丝素水凝胶的制备：将多巴胺改性聚合吡咯材料和MXene材料加入至聚乙烯醇水溶液中，再向其中加入丝素水溶液，得到混合溶液C；将硼砂和丙三醇溶解于去离子水中，得到混合溶液D；将混合溶液D加入至混合溶液C中，即得到所述自愈合抗冻导电丝素水凝胶。2.根据权利要求1所述的自愈合抗冻导电丝素水凝胶的制备方法，其特征在于：所述丝素水溶液的制备方法具体为：利用2wt%的碳酸钠水溶液对剪碎后的蚕茧进行脱胶，碳酸钠水溶液:蚕茧的重量比为30:1；将脱胶蚕茧烘干后溶解于三元溶剂中，再在去离子水中透析48
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96h，得到丝素水溶液，并将其稀释至浓度为2~4wt%；其中，所述三元溶剂由摩尔比为8:2:1的去离子水、无水乙醇和无水氯化钙混合而得。3.根据权利要求1所述的自愈合抗冻导电丝素水凝胶的制备方法，其特征在于：所述多巴胺改性聚合吡咯材料的制备方法具体为：向盐酸水溶液中加入吡咯和多巴胺，得到混合溶液A，其中，吡咯的浓度范围为2~40mg/mL，多巴胺的浓度范围为0.2~1.4mg/mL；将无水氯化铁溶解于盐酸水溶液中，得到混合溶液B，...

【专利技术属性】
技术研发人员：游力军，郑智娟，汪少芸，钟宝华，熊蔡华，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：