一种新型双网络自愈合水凝胶传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型双网络自愈合水凝胶传感器的制备方法。该双网络水凝胶的第一网络以丙烯酸和乙烯基离子液体为单体，由自由基引发剂引发共聚而成。同时，羧甲基瓜尔胶作该水凝胶的第二网络。此外，三氯化铝的引入提高了水凝胶的机械强度和导电传感性能，由于三价铝离子可以与双网络上的羧基形成金属动态配位键，增强了水凝胶的自愈合性能。该水凝胶的力学性能良好，在受到外界引起的损伤之后可以自主愈合，且具有优异的传感性能和较高的应变灵敏度，可将其应用于应变传感相关领域。可将其应用于应变传感相关领域。可将其应用于应变传感相关领域。

【技术实现步骤摘要】
一种新型双网络自愈合水凝胶传感器的制备方法


[0001]本专利技术涉及功能性生物高分子材料领域，具体地说，一种新型双网络自愈合水凝胶传感器的制备方法。

技术介绍

[0002]随着高性能智能材料、智能家居和物联网技术发展迅速，传感器技术逐渐走进人们的生活，掀起了传感器的研究热潮。应变传感器可以将外力引起的形变转换为可以记录的电信号，如电容、电流和电阻等，在软机器人、人工智能、人体运动与健康监测等方面发挥着难以替代的重要作用。
[0003]目前使用较多的应变传感器包括将集成导电材料的柔性薄金属基板、液态金属传感器和导电弹性体等，但它们的可拉伸能力较差，限制了其在检测人体运动等方面的应用。相较之下，具有可调节的拉伸性能的水凝胶更有应用潜力。众所周知，传感器在实际应用中不可避免地会有一定程度的损坏，其原位修复非常具有挑战性和实用价值，具有自愈特性的智能传感器已然成为当下的研究热点。因此，制备具有自愈合特性的柔性水凝胶传感器是实现应变传感器的原位修复和延长其使用寿命的一则有效策略。
[0004]目前开发的具有优异机械性能的水凝胶有复合水凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型双网络自愈合水凝胶传感器，其特征在于：丙烯酸和乙烯基离子液体在碱性溶液中在引发剂的存在下发生共聚，再与羧甲基瓜尔胶复合构成水凝胶的双网络。2.根据权利要求1所述的双网络自愈合水凝胶传感器，其特征在于：所述乙烯基离子液体为1
‑
乙烯基
‑3‑
丁基咪唑溴盐、1
‑
乙烯基
‑3‑
乙基咪唑溴盐、1
‑
烯丙基
‑3‑
乙烯基咪唑溴盐、1
‑
乙烯基
‑3‑
辛基咪唑溴盐中的一种。3.根据权利要求1所述的双网络自愈合水凝胶传感器，其特征在于：所述碱性溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液中的一种。4.根据权利要求1所述的双网络自愈合水凝胶传感器，其特征在于：所述自由基引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种。5.根据权利要求1所述的双网络自愈合水凝胶传感器，其特征在于：所述羧甲基瓜尔胶的粘度为3000
‑
4000mPa
·
s，取代度为0.5
‑
0.7。6.权利要求1～5的任一项所述的双网络自愈合水凝胶传感器的制备方法，其特征在于：具备双重网络结构，其中第一网络由丙烯酸和乙烯基离子液体通过自由基引发共聚而成，第二网络为羧甲基瓜尔胶。三氯化铝的引入增强凝胶的机械性能、传感性能以及自愈合性能。具体包括以下步骤：1)将一定体积的丙烯酸加入去离子水中混合均匀，然后加入一定量的羧甲基瓜尔胶充分搅拌；2)将一定量的乙烯基离子液体、三氯化铝、N
′
N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵伟，何姝，吴星，刘佳，刘增，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：