【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚合物凝胶材料,尤其涉及离子水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚合物凝胶材料在新兴领域(如智能传感器、生物致动器)中的应用场景和使用寿命在很大程度上取决于其韧性和低迟滞性。然而,传统的凝胶材料因缺乏有效的能量耗散机制,往往呈现出力学性能欠佳的问题。尽管可解离的动态相互作用能通过网络重组实现有效的能量耗散,但在大变形作用下,大量的能量耗散会引发显著的滞后现象。传统的凝胶材料在重复加载下,由于高迟滞导致的电阻漂移,通常表现出较差的灵敏度,影响了实时应变传感应用中的信号保真度。因此,需同时赋予凝胶材料兼具高韧性与低迟滞的特性,以延长凝胶基器件的使用寿命,并拓展其在新兴应用中的适用性。
2、高韧性和低迟滞是传统凝胶材料固有的矛盾属性,这一矛盾源于材料在能量存储与耗散机制之间的内在冲突。具体而言,耗能单元(如牺牲键或动态交联)虽然能通过可逆断裂有效提高断裂能,但同时会加剧分子链间的摩擦阻力,导致显著的应力松弛和力学滞后。此外,高分子材料在大变形过程中还会经历化学键断裂、悬垂链段松弛等多重能量耗散途径,进一步降低弹
...【技术保护点】
1.离子水凝胶,其特征在于,原料包含前驱液体溶液和水;所述前驱体溶液为酸性亲水性离子液体和含亲水基团的乙烯基单体,所述水用于调节酸性亲水性离子液体与乙烯基单体之间的相互作用。
2.如权利要求1所述的离子水凝胶,其特征在于,酸性亲水性离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐中至少一种。
3.如权利要求1所述的离子水凝胶,其特征在于,含亲水基团的乙烯基单体包括丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸中至少一种。
4.如权利要求1-3任一所述的离子水
...【技术特征摘要】
1.离子水凝胶,其特征在于,原料包含前驱液体溶液和水;所述前驱体溶液为酸性亲水性离子液体和含亲水基团的乙烯基单体,所述水用于调节酸性亲水性离子液体与乙烯基单体之间的相互作用。
2.如权利要求1所述的离子水凝胶,其特征在于,酸性亲水性离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐中至少一种。
3.如权利要求1所述的离子水凝胶,其特征在于,含亲水基团的乙烯基单体包括丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸中至少一种。
4.如权利要求1-3任一所述的离子水凝胶,其特征在于,乙烯基单体与酸性亲水性离子液体的质量比为1:(1~5)。
5.如权利要求1所述的离子水凝胶,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙剑,肖文哲,何婷,王啟刚,王小宁,罗欣,安高锐,卢玥,赵伟东,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:
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