一种抗冻水凝胶的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及水凝胶电解质技术领域，具体涉及一种抗冻水凝胶的制备方法及其应用。本发明专利技术使用丙烯酸、氢氧化钾、亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵(APS）、丙烯酰胺、甘露醇作为主要原料，通过丙烯酸与氢氧化钾中和反应生成丙烯酸钾，再加入丙烯酰胺和甘露醇，使用引发剂和交联剂进行热聚合，最后在氢氧化钾溶液中浸泡得到水凝胶。双网络系统弥补了单网络水凝胶机械性能较差的缺点，甘露醇的引入，可以提高复合水凝胶的导电和抗冻特性，通过简单的原料组合，得到在低温环境下可以保持良好电导率、快速响应性能以及相关机械性能的水凝胶，适合于柔性电子器件的应用，并且制备工艺简单，条件温和，便于实现大规模生产制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水凝胶电解质，具体涉及一种抗冻水凝胶的制备方法及其应用。

技术介绍

1、水凝胶是一类含有大量水且具有三维网络结构的高分子聚合物。由于其良好的拉伸性、柔韧性和可调节性，已被广泛应用于电子皮肤、柔性电子器件、驱动器和生物医用等领域。双网络水凝胶(dn)，与单网络水凝胶相比，双网络(dn)水凝胶由于其强大的网络缠结和附加的能量耗散路径而体现出显著增强的机械强度和自愈能力，这是因为在双网络中，一个网络交联密度较高，硬而脆，结构相对不均匀，易产生微裂纹，另一个网络交联密度较低，软而韧，可以将第一个网络中产生的微裂纹进行过渡和稳定，阻碍微裂纹相互结合发展为宏观裂纹，因此有越来越多的研究学者使用双网络水凝胶作为材料进行研究应用。

2、然而，传统的水凝胶在零度以下容易冻结，电化学性能下降，严重限制了其在低温环境下的传感器实际应用。因此能够在低温下具有良好的传导性成为了难题。在很多文献中，通过在制备水凝胶的过程加入各种不同的填料提升其在低温下的导电性。例如，通过在制备水凝胶的过程中添加各类含金属离子的盐使其具有抗冻性；也有通过在制备水凝胶的过程中加本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述丙烯酸与氢氧化钾的摩尔比为1~1.5:1。

3.根据权利要求2所述的抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，氢氧化钾溶液的浓度为 6 M，丙烯酸与氢氧化钾溶液的体积比为1:2。

4.根据权利要求1所述的抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，丙烯酸分批次与氢氧化钾溶液缓慢混合。

5.根据权利要求1所述的抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，丙烯酰胺和甘露醇的质量比为3:0.05~0....

【技术特征摘要】

1.一种抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述丙烯酸与氢氧化钾的摩尔比为1~1.5:1。

3.根据权利要求2所述的抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，氢氧化钾溶液的浓度为 6 m，丙烯酸与氢氧化钾溶液的体积比为1:2。

4.根据权利要求1所述的抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，丙烯酸分批次与氢氧化钾溶液缓慢混合。

5.根据权利要求1所述的抗冻水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，丙烯酰胺和甘露醇的质量比为3:0.05~0.15。

6.根据权利要求1所述的抗冻水凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王舜，陈亦皇，蔡懿枭，潘霜，金辉乐，陈木兰，朱海艳，章辛悦，柯佳怡，
申请(专利权)人：温州大学新材料与产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：