【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导电水凝胶领域，具体涉及一种具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶及制备方法。
技术介绍
1、近年来柔性电子器件发展迅速，在信号检测、电能储备和人机界面等领域展现出独特的应用价值。水凝胶是一种含水量丰富的具有三维网络结构的高分子材料，既有利于电子和离子的传输，也避免了离子向外的扩散和泄漏，呈现出超强的亲和力和稳定性。
2、专利cn107474265a公开了一种聚乙烯醇导电水凝胶的制备方法，其通过氢键复合网络和盐析效应，以甘油和氯化钠作为辅料加入，得到了具有高电导率和一定机械强度的聚乙烯醇水凝胶，但由于氯化钠的存在，易破坏水凝胶的稳定性，使其水分快速排出，保湿性差，进而带来弹性和电导率降低等一系列缺陷，不能满足皮肤柔性传感器的要求。另外，大多数的含水柔性器械为细菌的粘附和聚集创造了条件，目前导电水凝胶在抗菌性方面还有待提升；而现有其他制备水凝胶的方法中，通常也较少关注其保湿性问题，且通常难以兼顾保湿性、机械强度和抗菌性。
3、因此，在面对柔性电子器件的构筑中，当前的水凝胶材料仍然面临着保湿性差、机械强度、抗菌性和电导率低等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶及制备方法，解决现有技术中导电水凝胶的保湿性较差且机械强度低的技术问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术提供的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术提供一种具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，按体积百
4、第二方面，本专利技术提供一种具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯醇加入到壳聚糖季铵盐溶液中，加热搅拌溶解，得到聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐混合溶液；将聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐混合溶液与共晶溶剂混合均匀，得到聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐/共晶溶剂混合溶液；将聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐/共晶溶剂混合溶液倒入模具中，采用冻融法，制得导电水凝胶。
5、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
6、本专利技术以聚乙烯醇和壳聚糖季铵盐为原料，经加热溶解得到两者的混合溶液，然后加入一定体积的共晶溶剂，获得三者的混合溶液；通过冻融的方法构建导电水凝胶，各种组分通过氢键相互缔合，产生优异的导电性和保湿性，同时共晶溶剂表现出一定的抗冻能力，可以延缓聚乙烯醇的结晶进程，进而使水凝胶形成更加致密均匀的氢键网络；壳聚糖季铵盐作为壳聚糖的阳离子衍生物可以破坏细菌的细胞膜，因此赋予了导电水凝胶优异的抗菌性，本专利技术通过各原料的种类及用量的配合，使所得的导电水凝胶具有高的强度、良好的保湿性，同时具有一定的电导率和抗冻、抗菌性；且制备方法简单，原料廉价、来源广泛、绿色无毒、安全可靠，应用范围广。
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1.一种具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，按体积百分比计，所述导电水凝胶的原料包括60～90%的聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐混合溶液和10～40%的共晶溶剂；
2.根据权利要求1所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，所述共晶溶剂为乙二醇和氯化胆碱按摩尔比为1:1的混合物。
3.根据权利要求1所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，所述共晶溶剂的体积百分比为20～30%，聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐混合溶液的体积百分比为70～80%。
4.根据权利要求1所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，所述聚乙烯醇包括聚乙烯醇1799。
5.根据权利要求1所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，所述壳聚糖季铵盐包括水溶阳离子壳聚糖季铵盐。
6.如权利要求1-5任一项所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶的制备方法，其特征在于，壳聚糖季铵盐溶液是在室温下，将壳聚糖季
8.根据权利要求6所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶的制备方法，其特征在于，聚乙烯醇加入到壳聚糖季铵盐溶液中，在90～98℃加热搅拌3～6h，得到聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐混合溶液。
9.根据权利要求6所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶的制备方法，其特征在于，冻融法中，冻融总时间为2～20h，冻融循环次数1～10次。
10.根据权利要求9所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶的制备方法，其特征在于，单次冻融过程中，先在-35～-25℃冷冻1.5～2.5h，再在32～38℃解冻1.5～2.5h。
...【技术特征摘要】
1.一种具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，按体积百分比计，所述导电水凝胶的原料包括60～90%的聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐混合溶液和10～40%的共晶溶剂；
2.根据权利要求1所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，所述共晶溶剂为乙二醇和氯化胆碱按摩尔比为1:1的混合物。
3.根据权利要求1所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，所述共晶溶剂的体积百分比为20～30%，聚乙烯醇/壳聚糖季铵盐混合溶液的体积百分比为70～80%。
4.根据权利要求1所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，所述聚乙烯醇包括聚乙烯醇1799。
5.根据权利要求1所述的具有高强度和良好保湿性的导电水凝胶，其特征在于，所述壳聚糖季铵盐包括水溶阳离子壳聚糖季铵盐。
6.如权利要求1-5任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊李红，马腾达，龚齐瑞，王广旭，曹晓龙，徐宜涵，何广华，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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