一种机械互锁的类索烃结构水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种机械互锁的类索烃结构水凝胶及其制备方法，属于水凝胶传感技术领域。所述机械互锁的类索烃结构水凝胶的制备步骤如下：首先利用对苯二酚制备碳纳米网络溶液；然后将所述碳纳米网络溶液、丙烯酰胺、水、交联剂和光引发剂混合，在紫外光照射下处理，得到所述水凝胶。通过引入三维碳纳米网络，与丙烯酰胺单体共混并原位自由基聚合，构建出一种具有机械互锁的类索烃结构水凝胶。碳纳米网络提供了连续的多孔骨架，聚丙烯酰胺链段在聚合过程中嵌入碳纳米网络孔隙，通过物理缠绕、空间嵌套和机械互锁形成稳定的类索烃结构。所制得的水凝胶具有优异的力学性能、粘附性能和应变响应能力，为柔性应变传感功能提供了可靠、经济的材料基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水凝胶传感，更具体的说是涉及一种机械互锁的类索烃结构水凝胶及其制备方法。

技术介绍

1、水凝胶是一类由亲水性高分子网络构成、能够吸收并保持大量水分的材料。水凝胶在结构和功能上与天然生物组织非常相似，因此在生物医学、可穿戴电子、组织工程等领域具有广泛的应用前景。在这些领域，卓越的机械性能是必不可少的。传统的单网络水凝胶通常表现为柔软或脆弱，缺乏有效的能量耗散机制，且在受力时容易产生应力集中，因而其力学性能和韧性普遍较差。此外，水凝胶的韧性与刚度之间，以及疲劳阈值与刚度之间常常存在性能上的权衡关系。通常，在提升力学强度的同时会导致材料的硬化，从而使水凝胶难以兼具高韧性与高强度。这种力学性能上的劣势，严重制约了传统水凝胶在实际应用中的发展和推广。

2、如，常用的聚丙烯酰胺水凝胶(polyacrylamide hydrogel，简称pam水凝胶)是一种由聚丙烯酰胺高分子链通过交联剂形成三维网络结构的合成高分子水凝胶。由于其优异的亲水性和可调控的物理化学性能，pam水凝胶的基本结构是由丙烯酰胺单体通过自由基聚合反应构建而成，并通过物理或化学本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机械互锁的类索烃结构水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为170～190℃，时间为1.5～2.5h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米网络溶液的浓度为0.5～2wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯或四臂丙烯酸基聚乙二醇；所述光引发剂包括2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸锂或...

【技术特征摘要】

1.一种机械互锁的类索烃结构水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为170～190℃，时间为1.5～2.5h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米网络溶液的浓度为0.5～2wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂包括n,n-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯或四臂丙烯酸基聚乙二醇；所述光引发剂包括2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸锂或聚乙二醇二丙烯酸酯。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：万建勇，旷峰，孙逊，穆格格，
申请(专利权)人：西南林业大学，
类型：发明
国别省市：