[发明专利]一种具有粉末自愈性能的天然高分子导电水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有粉末自愈性能的天然高分子导电水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1：将一定量的壳聚糖溶解在一定量的去离子水中，在1000-1800rpm转速下搅拌，缓慢滴加一定量的酸，持续搅拌3.0-6.0h，至溶液混合均匀后，放入3～6℃下冷藏，稳定8.0-24.0h，得到壳聚糖溶液，所述壳聚糖、去离子水和酸的质量比为(1.0-4.0):100:(0.01-0.1)；

S2：将步骤S1中所得壳聚糖溶液在300-800rpm转速下搅拌0.5-1.0h，温度保持20～30℃；

S3：向步骤S2中所得溶液中缓慢滴加一定量的甲基丙烯酸，0.5-2.0h内滴加完毕，维持搅拌速度1000-1500rpm，稳定4.0-8.0h，温度保持20～30℃，所述壳聚糖溶液与甲基丙烯酸的质量比为(1.0-8.0):1；

S4：向步骤S3中所得溶液中加入锌盐，维持搅拌速度1000-1500rpm，稳定1.0-3.0h，温度保持20～30℃，所述溶液与锌盐的质量比为(1.0-10.0):0.1；

S5：向步骤S4中所得混合溶液中，通入氮气，缓慢滴加一定量的引发剂，0.5-1.0h内滴加完毕，维持搅拌速度1000-1500rpm，1.0-3.0h，温度保持20～30℃，所述混合溶液与引发剂的质量比为(10.0-100):1.0；

S6：将步骤S5中所得溶液升温至40-80℃，持续搅拌，反应4.0-8.0h，停止加热，冷却至室温后，得到乳白色凝胶即为所述天然高分子导电水凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述酸为醋酸、盐酸、草酸或柠檬酸。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，至溶液混合均匀后，放入4℃冰箱冷藏，稳定8.0-24.0h，得到壳聚糖溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2～S5中，温度始终保持25℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述锌盐为硫酸锌、氯化锌、溴化锌、碘化锌、硝酸锌、醋酸锌、柠檬酸锌或葡萄酸锌。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸铈、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸或偶氮二异丙基咪唑啉。

7.一种根据权利要求1～6中任意一项所述的制备方法制备得到的天然高分子导电水凝胶。

8.一种根据权利要求7所述的天然高分子导电水凝胶在柔性可穿戴电子设备中的应用。

9.一种根据权利要求7所述的天然高分子导电水凝胶在应变传感器、压力传感器、人造肌肉、电子皮肤、柔性机器人中的应用。