[发明专利]一种可用于柔性电子的具有透明、抗冻可自愈合导电水凝胶的制备方法

说明书

本发明提供一种可用于柔性电子的具有透明、抗冻可自愈合导电水凝胶的制备方法，包括S1)、将一定量的交联剂与含氨基的丙烯酰胺碱性水溶液混合，然后加入一定量的抗冻剂加热溶解后超声处理；S2)、向步骤S1)得到的材料中加入一定量的光引发剂搅拌均匀得到前聚溶液；S3)、将步骤S2)得到的前聚溶液注射到玻璃磨具中，并在紫外灯光下聚合反应20min，得到具有透明、抗冻可自愈合导电水凝胶。本发明制备的材料具有优异的透明性，制备工艺简单，具有良好的抗冻性能，并能够自愈合。可以应用于人体柔性传感器，检测人体运动可在低温下使用并在受到破坏的情况下可以自愈合，其自愈合性主要是靠双醛淀粉的醛基和丙烯酰胺的氨基形成希夫碱动态共价键实现。

技术领域

本发明涉及导电水凝胶技术领域，尤其是一种可用于柔性电子的具有透明、抗冻可自愈合导电水凝胶的制备方法。

背景技术

近年来，抗冻可自愈合水凝胶作为新兴的智能材料，具有使用温度范围宽，受到破坏可以自修复的特性，对于基础研究和应用开发具有重要意义，而传统的聚合物/无机复合材料和碳基材料制成的弹性体相比，水凝胶具有含水量高、具有良好的生物相容性等优点。

但是，现有的导电水凝胶在极低温下容易结冰，而且受到损坏的情况下无法自行修复。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种具有透明、抗冻可自愈合导电水凝胶的制备方法。

本发明的技术方案为：一种可用于柔性电子的具有透明、抗冻可自愈合导电水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

S1)、将一定量的交联剂与含氨基的丙烯酰胺碱性水溶液混合，然后加入一定量的抗冻剂加热溶解后超声处理；

S2)、向步骤S1)得到的材料中加入一定量的光引发剂搅拌均匀得到前聚溶液；

S3)、将步骤S2)得到的前聚溶液注射到玻璃磨具中，并在紫外灯光下聚合反应20min-30min，得到具有透明、抗冻可自愈合导电水凝胶。

作为优选的，步骤S1)中，所述的交联剂与丙烯酰胺、抗冻剂的质量比为1:8:12。

作为优选的，步骤S1)中，所述的交联剂为双醛淀粉，所述的双醛淀粉的用量为0.25g。

作为优选的，步骤S1)中，所述的加热溶解温度为80-120℃，搅拌20-40min；超声处理条件为：40kHz处理20min。

作为优选的，步骤S1)中，所述的抗冻剂为甘油、乙二醇或氯化钠中的任意一种。

作为优选的，步骤S2)中，所述的光引发剂与交联剂、丙烯酰胺、抗冻剂的质量比为0.32:1:8:12。

作为优选的，步骤S2)中，所述的光引发剂为光引发剂2959，所述的光引发剂2959的用量为0.0080g。

作为优选的，步骤S2)中，加入光引发剂后使用氮气密封。

作为优选的，步骤S3)中，所述的紫外光为16W-30W。

作为优选的，所述的导电水凝胶具有透明、抗冻、自愈合导电特征，可用于柔性传感器和电池储能电解质。

本发明的有益效果为：

1、本发明制备的水凝胶具有透明、抗冻、自愈合导电等特征；

2、本发明制备的水凝胶具有良好的温度适应性、高灵敏度和优异的自修复性能，能应用于人体检测的传感器和电池电解质；

3、本发明利用双醛淀粉作为交联剂，可以与富含氨基的丙烯酰胺形成动态的亚胺键，具有优秀的自修复、可逆的PH响应；