[發明專利]一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚及其制備與應用

有效

• 申請號: 202110754855.3
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113683785B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 寧成云;付如民;周蕾
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08F220/06;C08F220/56;C08F220/48;C08F212/14;C08L33/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

1.一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將聚乙烯醇、丙烯腈、丙烯酰胺、對苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸、引發加速劑和熱引發劑混合混勻，然后除氧處理或在保護氣體條件下，于60～80℃下反應1～3小時，結束反應，透析，得到水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚；

其中，按質量百分數計，聚乙烯醇 5～10％、丙烯腈5～20％、丙烯酰胺5～10％、對苯乙烯磺酸鈉1～5％、甲基丙烯酸10～30％、引發加速劑0.1～0.3％、熱引發劑1～3％，余量為水。

2.根據權利要求1所述一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將聚乙烯醇溶于水中，加入丙烯腈，完全溶解后進行除氧處理，再加入丙烯酰胺，完全溶解后加入對苯乙烯磺酸鈉，進行除氧處理，加入甲基丙烯酸，再加入引發加速劑后于保護氣體條件下攪拌至少1小時，最后加入熱引發劑，除氧處理或于保護氣體條件下，于60～80℃下反應1～3小時，結束反應，透析，得到水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚。

3.根據權利要求1所述一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚的制備方法，其特征在于，按質量百分數計，聚乙烯醇 7％、丙烯腈10％、丙烯酰胺7％、對苯乙烯磺酸鈉3％、甲基丙烯酸15％、引發加速劑0.2％、熱引發劑2％，余量為水。

4.根據權利要求1所述一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚的制備方法，其特征在于，所述引發加速劑為四甲基乙二胺；所述熱引發劑為過硫酸銨和過硫酸鉀中的至少一種。

5.根據權利要求2所述一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚的制備方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸和丙烯腈均采用滴加的方式加入，滴加速度均為4.0～5.5mL/min。

6.根據權利要求2所述一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚的制備方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸以丙烯酸溶液的形式加入，所述丙烯酸溶液的濃度為12mol/L，溶劑為水。

7.根據權利要求1或2所述一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚的制備方法，其特征在于，所述除氧處理均指往溶液體系中通入惰性氣體或氮氣去除溶液體系中的氧氣；所述保護氣體為惰性氣體或氮氣。

8.根據權利要求2所述一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚的制備方法，其特征在于，所述聚乙烯醇和丙烯腈溶解的溫度為70～90℃。

9.權利要求1～8任一項所述方法制得的一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚。

10.權利要求9所述一種水下自愈合超分子水凝膠電子皮膚在柔性傳感器、水下機器人領域中的應用。