一种PEG-HEMA导电水凝胶及制备方法和应用技术

本申请属于导电水凝胶技术领域，尤其涉及一种PEG

【技术实现步骤摘要】
一种PEG
‑
HEMA导电水凝胶及制备方法和应用


[0001]本申请属于导电水凝胶
，尤其涉及一种PEG
‑
HEMA导电水凝胶及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，基于导电水凝胶的可穿戴柔性传感器在电子皮肤和智能监测领域受到广泛关注。
[0003]然而PEG水凝胶形态学和力学性能方面存在一定的局限性，例如目前PEG水凝胶在实际应用发现PEG水凝胶存在易发生流失和破碎，机械性能相对较差的缺陷；PEG水凝胶容易受到外界光线等环境因素的影响导致其性能快速下降，稳定性较差的缺陷；难以对电气设备实现牢固粘附，表面粘附性较差的缺陷；制备时需要使用大量的交联剂和合成原料和复杂的工艺，制备成本较高的缺陷；因此，目前PEG水凝胶的性能较差，难以满足当今高性能可穿戴柔性传感器对材料性能的要求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种PEG
‑
HEMA导电水凝胶及制备方法和应用，用于解决现有技术中PEG水凝胶存在的性能较差，难以满足当今高性能可穿戴柔性传感器对材料性能的要求的技术问题。
[0005]本申请第一方面提供了一种PEG
‑
HEMA导电水凝胶，包括聚乙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯、甜菜碱、光引发剂以及导电材料。
[0006]所述聚乙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯以及甜菜碱构成具有交联网络结构的水凝胶；
[0007]所述导电材料掺杂在所述具有交联网络结构的水凝胶中。
[0008]优选的，所述导电材料包括氯化锂；
[0009]所述光引发剂选自二苯基(2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化膦。
[0010]优选的，所述聚乙二醇和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为10：3～6。
[0011]优选的，所述聚乙二醇和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为2：1。
[0012]本申请第二方面提供了一种PEG
‑
HEMA导电水凝胶的制备方法，制备方法包括步骤：
[0013]步骤S1、将聚乙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯、甜菜碱、导电材料、光引发剂溶解在溶剂中，得到PEG
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HEMA导电水凝胶前驱体；
[0014]步骤S2、将PEG
‑
HEMA导电水凝胶前驱体进行光引发聚合，得到单层网络结构的PEG
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HEMA导电水凝胶；
[0015]步骤S3、将单层网络结构的PEG
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HEMA导电水凝胶冷冻，室温解冻后得到双层网络结构的PEG
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HEMA导电水凝胶。
[0016]优选的，步骤S1中，所述光引发剂选自二苯基(2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化膦；
[0017]所述溶剂选自去离子水。
[0018]优选的，步骤S1中，以质量份计算，包括10质量份聚乙二醇、5质量份甲基丙烯酸羟乙酯、2质量份甜菜碱、5质量份导电材料、0.05质量份光引发以及5质量份溶剂。
[0019]优选的，步骤S2中，所述光引发聚合的光线波长为254nm～365nm，时间为2～10min。
[0020]优选的，步骤S2中，进行光引发聚合之前，还包括使用超声波振荡清洗机去除PEG
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HEMA导电水凝胶前驱体中气泡。
[0021]优选的，步骤S3中，所述冷冻的温度为
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18℃，时间为22h；
[0022]所述室温解冻时间为2h。
[0023]本申请第三方面提供了PEG
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HEMA导电水凝胶在可穿戴柔性传感器领域中的应用。
[0024]本申请提供的PEG
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HEMA导电水凝胶能感受应力变化产生电阻变化，从而可应用在可穿戴柔性传感器中。
[0025]综上所述，本申请提供了一种PEG
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HEMA导电水凝胶及制备方法和应用；本申请提供的PEG
‑
HEMA导电水凝胶包括聚乙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯、甜菜碱以及导电材料，聚乙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯、甜菜碱构成具有一层化学交联网络和一层物理交联网络的PEG
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HEMA水凝胶，导电材料掺杂在PEG
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HEMA水凝胶中，构成了PEG
‑
HEMA导电水凝胶，实验结果表明导电水凝胶粘附性好，自粘贴、抗冻、抗紫外和自愈功能，能感受应力变化产生电阻变化，从而解决现有技术中PEG水凝胶存在的性能较差，难以满足当今高性能可穿戴柔性传感器对材料性能要求的技术问题。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请实施例提供的PEG
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HEMA导电水凝胶制备流程示意图；
[0028]图2为本申请实施例2
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6提供的PEG
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HEMA导电水凝胶拉伸应力
‑
应变曲线示意图；
[0029]图3为本申请实施例2提供的PEG
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HEMA导电水凝胶拉伸示意图；
[0030]图4为本申请实施例2提供的PEG
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HEMA导电水凝胶ΔR/R0‑
应变曲线示意图；
[0031]图5为本申请实施例2提供的PEG
‑
HEMA导电水凝胶不同应变时的ΔR/R0‑
时间曲线示意图；
[0032]图6为本申请实施例2提供的PEG
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HEMA导电水凝胶自粘贴性能示意图；
[0033]图7为本申请实施例2提供的PEG
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HEMA导电水凝胶抗冻性能示意图；
[0034]图8为本申请实施例2提供的PEG
‑
HEMA导电水凝胶抗紫外性能示意图；
[0035]图9为本申请实施例2提供的PEG
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HEMA导电水凝胶自愈性能示意图；
[0036]图10为本申请实施例2提供的PEG
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HEMA导电水凝胶传感器检测手指弯曲的ΔR/R0‑
时间曲线示意图。
具体实施方式
[0037]本申请提供了一种PEG
‑
HEMA导电水凝胶及制备方法和应用，用于解决现有技术中
PEG水凝胶存在的性能较差，难以满足当今高性能可穿戴柔性传感器对材料性能要求的技术问题。
[0038]下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PEG
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HEMA导电水凝胶，其特征在于，包括聚乙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯、甜菜碱、光引发剂以及导电材料；所述聚乙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯以及甜菜碱构成具有交联网络结构的水凝胶；所述导电材料和光引发剂掺杂在所述具有交联网络结构的水凝胶中。2.根据权利要求1所述的一种PEG
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HEMA导电水凝胶，其特征在于，所述导电材料包括氯化锂；所述光引发剂选自二苯基(2，4，6
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三甲基苯甲酰基)氧化膦。3.根据权利要求1所述的一种PEG
‑
HEMA导电水凝胶，其特征在于，所述聚乙二醇和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为10：3～6。4.根据权利要求1所述的一种PEG
‑
HEMA导电水凝胶，其特征在于，所述聚乙二醇和甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为2：1。5.权利要求1
‑
4任一项所述的一种PEG
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HEMA导电水凝胶的制备方法，其特征在于，包括步骤：步骤S1、将聚乙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯、甜菜碱、导电材料、光引发剂溶解在溶剂中，得到PEG
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HEMA导电水凝胶前驱体；步骤S2、将PEG
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HEMA导电水凝胶前驱体进行光引发聚合，得到单层网络结构的PEG
‑
HEMA导电水凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐振华，刘廷诉，梁展恒，赖锡才，方俊霖，梁家荣，温春林，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：