一种具有强界面结合的弹性体增强水凝胶复合材料光固化3D打印制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种具有强界面结合的弹性体增强水凝胶复合材料的光固化3D打印制备方法及其在柔性传感中的应用。首先制备弹性体光敏树脂，原料组分如下：烯丙基改性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯20～70份、光固化稀释剂10～50份、光引发剂0.1～5份；将弹性体光敏树脂应用于DLP 3D打印得到弹性体骨架；制备水凝胶光敏树脂，原料组分如下：水溶性光固化单体5～20份、光固化交联剂0.1～10份、巯基单体1～5份、去离子水60～90份、无机盐1～10份、光引发剂0.1～5份；将水凝胶光敏树脂浇注到弹性体骨架中，经紫外光固化即得。该复合材料既有弹性体骨架赋予的良好力学性能，又保留了水凝胶优异的导电性能，同时还实现了强界面结合性能。将该复合材料用作柔性传感器，显示出优异的稳定性和高灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种具有强界面结合的弹性体增强水凝胶复合材料的光固化3d打印制备方法及其在柔性传感中的应用。

技术介绍

1、水凝胶由于具有高含水量、良好的生物相容性、连续导电相、优异的伸展性和透明性等特点，已被广泛应用于医疗敷料、组织工程支架、柔性传感器等多个领域。然而，由于含水量大、聚合物网络不均匀以及缺乏有效地能量耗散机制，水凝胶的机械性能通常比较差，这影响了其更广泛的应用。最近，研究人员提出了多种水凝胶增强策略，如双网络结构、纳米粒子或纳米纤维增强、离子配位相互作用、疏水相互作用等。但是，所有这些增强方法都会使水凝胶网络变得紧凑，导致水凝胶的导电性降低，丧失水凝胶材料的优势，影响其在柔性传感器中的应用。因此，如何同时制备具有高机械性能和导电性能的水凝胶仍然是一项巨大的挑战。

2、一种既能改善水凝胶机械性能又能保持其高导电性的可行策略是将其与弹性体材料复合。弹性体增强水凝胶复合材料既具有弹性体赋予的高机械性能，又具有水凝胶优异的导电性，在柔性传感领域显示出巨大的潜力。但是弹性体和水凝胶由于表面特性的巨大差异，容易形成弱界本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有强界面结合的弹性体增强水凝胶复合材料的DLP 3D打印制备方法，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述烯丙基改性的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，其先由二异氰酸酯与羟基封端的聚酯或聚醚多元醇及含烯丙基的多元醇反应得到异氰酸酯基封端的预聚体，然后再与含羟基的(甲基)丙烯酸酯反应制备得到烯丙基改性的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯树脂；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：所述的烯丙基改性的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯按照如下步骤制备得到：</p>

5.根据...

【技术特征摘要】

1.一种具有强界面结合的弹性体增强水凝胶复合材料的dlp 3d打印制备方法，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述烯丙基改性的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，其先由二异氰酸酯与羟基封端的聚酯或聚醚多元醇及含烯丙基的多元醇反应得到异氰酸酯基封端的预聚体，然后再与含羟基的(甲基)丙烯酸酯反应制备得到烯丙基改性的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯树脂；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：所述的烯丙基改性的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯按照如下步骤制备得到：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述的弹性体光敏树脂的制备包括下述步骤：按照比例称取所述烯丙基改性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、光固化稀释剂，倒入搅拌器中，在避光...

【专利技术属性】
技术研发人员：于然，黄伟，田丰，赵晓娟，杨欣，张瑛，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：