一种水凝胶应变传感材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种水凝胶应变传感材料及其制备方法与应用。首先将聚两性电解质预成型凝胶浸泡在金属盐溶液，然后施加外力拉伸到一定的预拉伸比，再浸泡去离子水中进行透析除去多余离子，最后卸去外力使凝胶达到平衡状态。所得水凝胶材料不仅具有良好的力学性能还具有良好的机械响应性与电学性能。本发明专利技术的制备过程不仅操作简便，并且产品性能优异，可用于可穿戴电子设备、传感技术、软体机器人等领域。软体机器人等领域。软体机器人等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种水凝胶应变传感材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种水凝胶应变传感材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]高分子水凝胶是一类含有大量水分的三维交联亲水聚合物。因具有软、湿等物理特性，水凝胶材料在生物组织工程、生物医药、柔性电子及软体机器人等领域展现出迷人的应用前景。传统的合成水凝胶一般具有网络结构不均匀或缺乏能量耗散机制，导致力学性能较弱，严重限制了其实际应用。
[0003]针对力学性能弱的问题，近些年Gong等人基于“牺牲键”原理(J.P.Gong,“Why are double network hydrogels so tough？”,Soft Matter,6(2010)2583
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2590.)采用阴、阳离子单体通过自由基溶液聚合法制备了一种新型的聚两性电解质(Polyampholyte，PA)水凝胶，在水凝胶网络中大量带异种电荷的离子基团间所形成的离子键作为牺牲键，实现了PA水凝胶的强韧化(T.L.Sun,et al,“Physical hydrogels本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应变传感材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将阴离子单体、阳离子单体、交联剂、引发剂混合溶解于去离子水中；2)将步骤1)得到的混合溶液注入模具中，并引发两单体的聚合反应，得到柔性的预成型聚两性电解质凝胶；3)将步骤2)得到的预成型凝胶浸泡在含金属离子的水溶液中，得到过饱和凝胶；4)将步骤3)得到的过饱和水凝胶施加外力拉伸至一定的预拉伸比；5)将步骤4)中的预拉伸水凝胶保持拉伸状态，透析除去水凝胶网络结构中的杂质，得到金属子交联的取向态聚两性电解质水凝胶；6)将步骤5)中金属离子交联的取向态聚两性电解质水凝胶，卸去外力，得到所述应变传感材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述阴离子单体包括对苯乙烯磺酸钠(NaSS)；阳离子单体任选自甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MATAC)，丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMAEA
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Q)、N,N,N
‑
三甲基
‑3‑
(2
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甲基烯丙酰氨基)
‑1‑
氯化丙铵(MPTC)，N,N,N
‑
三甲基
‑3‑
(2
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烯丙酰氨基)
‑1‑
氯化丙铵(DMAPAA

【专利技术属性】
技术研发人员：黄以万，肖龙亚，刘涛，陈文君，滕琴，李学锋，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：