【技术实现步骤摘要】
本申请属于柔性可穿戴电子器件材料，具体的涉及一种有机水凝胶及其制备方法。
技术介绍
1、有机水凝胶是指采用有机溶剂部分替代水凝胶中的水制备形成的3d聚合物网络，相较于水凝胶，虽然有机水凝胶的环境稳定性得到改善，但其电磁干扰屏蔽能力还有待改善。
技术实现思路
1、以下是对本申请详细描述的主题的概括，本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
2、本申请实施方式的目的在于提供一种有机水凝胶及其制备方法。具体技术方案如下：
3、本申请的第一方面是提供一种有机水凝胶，该水凝胶具备网状结构；该网状结构包括mxene纳米片、第一聚合物与第二聚合物，该第一聚合物包括衍生自苯酚类单体的结构单元，该第二聚合物包括衍生自丙烯基类单体的结构单元；第一聚合物与第二聚合物中的至少一种与上述mxene纳米片之间形成有氢键；上述有机水凝胶还包括有机溶剂与水，有机溶剂与水填充于上述网状结构中。
4、在一些实施方式中，上述第一聚合物与上述第二聚合物之间形成有氢键。
5、在一些实施方式中，上述苯酚类单体包括多巴胺、单宁酸、茶多酚中的任一种或多种。
6、在一些实施方式中，第一聚合物在上述有机水凝胶中的质量百分比含量为2％～6％。
7、在一些实施方式中，上述丙烯基类单体包括丙烯酸、c1～c3烷基取代的丙烯酸、丙烯酰胺、c1～c3烷基取代的丙烯酰胺中的任一种或多种。
8、在一些实施方式中，上述有机水凝胶还包含交联剂。
9、在一些实施
10、在一些实施方式中，上述mxene纳米片的单层厚度为1nm～2nm，多层厚度为5nm～10nm。
11、在一些实施方式中，上述mxene纳米片的材质包括ti3alc2、ti2alc、nb2alc、ti3c2、ti2c、ta4c3、nb2c、v2c、mo2c中的任一种或多种。
12、在一些实施方式中，上述mxene纳米片在上述有机水凝胶中的质量百分比含量为0.3％～2％。
13、在一些实施方式中，上述有机水凝胶中还包含金属盐。
14、在一些实施方式中，上述金属盐包括三氯化铁、硝酸钴、硝酸镍或其水合物中的任一种或多种。
15、在一些实施方式中，上述金属盐在所述有机水凝胶中的质量百分比含量为0.5％～2％。
16、在一些实施方式中，上述有机溶剂包括乙二醇(eg)、甘油(gly)、山梨糖醇中的任一种或多种。
17、在一些实施方式中，上述有机溶剂在上述有机水凝胶中的质量百分比含量为15％～35％。
18、在一些实施方式中，上述水在上述有机水凝胶中的质量百分比含量为35％～60％。
19、本申请的第二方面是提供一种第一方面所述的有机水凝胶的制备方法，该制备方法包括如下制备过程：
20、制备包含mxene纳米片的分散液；
21、制备水凝胶：将上述分散液、苯酚类单体、丙烯基类单体及交联剂混匀形成水凝胶；
22、制备有机水凝胶：将上述水凝胶浸渍于混合溶剂中，制得有机水凝胶；混合溶剂包括有机溶剂与水。
23、在一些实施方式中，上述制备水凝胶包括：
24、制备苯酚类单体的混合液：将金属盐分散于水中，再加入苯酚类单体，混匀形成混合液；
25、聚合反应：在冰浴条件下，将上述分散液、丙烯基类单体及交联剂加至上述混合液中，搅拌均匀后，再加入氧化剂，反应制得水凝胶。
26、在一些实施方式中，上述金属盐与上述邻苯二酚类单体之间的质量比为1：(1～20)。
27、在一些实施方式中，上述苯酚类单体与上述丙烯基类单体之间的质量比为(5～20)：(75～90)。
28、在一些实施方式中，上述苯酚类单体与上述交联剂之间质量比为(5～20)：(0.1～1)。
29、在一些实施方式中，上述氧化剂与上述苯酚类单体之间的质量比为(1.5～2.5)：(5～20)。
30、在一些实施方式中，上述氧化剂包括过硫酸盐。
31、在一些实施方式中，上述混合溶剂中的有机溶剂与水之间的体积比为1：(1～4)。
32、本申请提供的有机水凝胶在变形性可穿戴电子器件中具备较好应用前景，这是由于本申请提供的有机水凝胶具备机械柔韧性及导电性，且环境稳定性高，将其黏附在各种基质表面可以制成可穿戴式应变或压力传感器，在健康监测、电子皮肤、人机交互、人工智能等领域具有广阔的应用前景。
33、本申请公开技术方案的有益效果主要体现在如下：
34、本申请提供的有机水凝胶具备机械柔韧性及导电性，且环境稳定性高，主要表现为放置一段时间后其电导率的变化小，且该有机水凝胶在低温下仍能表现出与常温相同的电磁屏蔽能力，此外，该有机水凝胶还方便附着在各基质表面以形成柔性可穿戴电子器件，故该有机水凝胶在可穿戴式应变或压力传感器等领域具备相对较好应用前景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种有机水凝胶，其特征在于：所述有机水凝胶具备网状结构；
2.根据权利要求1所述的有机水凝胶，其特征在于：所述第一聚合物与所述第二聚合物之间形成有氢键。
3.根据权利要求2所述的有机水凝胶，其特征在于：所述苯酚类单体包括多巴胺、单宁酸、茶多酚中的任一种或多种；
4.根据权利要求1～3中任一项所述的有机水凝胶，其特征在于：所述第一聚合物在所述有机水凝胶中的质量百分比含量为2％～6％。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的有机水凝胶，其特征在于：所述MXene纳米片的单层厚度为1nm～2nm，多层厚度为5nm～10nm；
6.根据权利要求1～3中任一项所述的有机水凝胶，其特征在于：所述有机溶剂包括乙二醇、甘油、山梨糖醇中的任一种或多种；
7.根据权利要求1～3中任一项所述的有机水凝胶，其特征在于：所述有机水凝胶还包含交联剂；
8.根据权利要求1～3中任一项所述的有机水凝胶，其特征在于：所述有机水凝胶还包含金属盐；
9.一种权利要求1～8中任一项所述的有机水凝胶的制备方法，其特征在于：包
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述制备水凝胶包括：
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于：所述金属盐与所述苯酚类单体之间的质量比为1：(1～20)；
12.根据权利要求10～11中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述氧化剂与所述苯酚类单体之间的质量比为(1.5～2.5)：(5～20)；
13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂与水之间的体积比为1：(1～4)。
...【技术特征摘要】
1.一种有机水凝胶，其特征在于：所述有机水凝胶具备网状结构；
2.根据权利要求1所述的有机水凝胶，其特征在于：所述第一聚合物与所述第二聚合物之间形成有氢键。
3.根据权利要求2所述的有机水凝胶，其特征在于：所述苯酚类单体包括多巴胺、单宁酸、茶多酚中的任一种或多种；
4.根据权利要求1～3中任一项所述的有机水凝胶，其特征在于：所述第一聚合物在所述有机水凝胶中的质量百分比含量为2％～6％。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的有机水凝胶，其特征在于：所述mxene纳米片的单层厚度为1nm～2nm，多层厚度为5nm～10nm；
6.根据权利要求1～3中任一项所述的有机水凝胶，其特征在于：所述有机溶剂包括乙二醇、甘油、山梨糖醇中的任一种或多种；
7.根据权利要求1～...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩韫韬，戴洋，
申请(专利权)人：北京京东方技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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