[发明专利]一种用于多模式柔性传感器的可伸缩抗冻结全物理交联水凝胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于多模式柔性传感器的可伸缩抗冻结全物理交联水凝胶材料，其特征在于，所述的水凝胶材料为全物理交联结构的离子导体，包括聚N-羟乙基丙烯酰胺氢键网络和壳聚糖离子交联网络；其制备方法是以N-羟乙基丙烯酰胺、壳聚糖和光引发剂为原料，经过紫外光辐射固化和盐溶液浸泡交联，分别得到聚N-羟乙基丙烯酰胺氢键网络和壳聚糖离子交联网络制备而成。

2.根据权利要求1所述的全物理交联水凝胶材料，其特征在于，制备方法具体步骤如下：

（1）将N-羟乙基丙烯酰胺、壳聚糖、光引发剂溶解于水中，得到混合溶液；

（2）将混合溶液倒入玻璃模具中，在溶液表面覆盖一层聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，紫外光辐射固化，得到水凝胶中间体；

（3）将水凝胶中间体浸泡在盐溶液中交联，得到可伸缩抗冻结全物理交联水凝胶材料。

3.根据权利要求2所述的全物理交联水凝胶材料，其特征在于，N-羟乙基丙烯酰胺、壳聚糖和光引发剂的质量比为(1.25-250):(0.5-70):1。

4.根据权利要求3所述的全物理交联水凝胶材料，其特征在于，N-羟乙基丙烯酰胺、壳聚糖和光引发剂的质量比为(60-160):(10-60):1。

5.根据权利要求1-4任一项所述的全物理交联水凝胶材料，其特征在于，壳聚糖的分子量为1110 Da-100 kDa，脱乙酰度为60-99%；光引发剂为2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基丙苯酮、2 ,2 '-偶氮二异丁基脒盐酸盐和1-羟基环己基苯基甲酮中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的全物理交联水凝胶材料，其特征在于，步骤（1）的混合溶液中没有加入化学交联剂。

7.根据权利要求2所述的全物理交联水凝胶材料，其特征在于，聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的厚度为0.01-10 mm。

8.根据权利要求2所述的全物理交联水凝胶材料，其特征在于，紫外光辐射的条件为：紫外光的波长为256-365 nm，功率为1-9000 W，时间为1-600 min。

9.根据权利要求2所述的全物理交联水凝胶材料，其特征在于，盐溶液的浓度为0.02mol/L以上，最高为饱和溶液；所用盐为硫酸钠、柠檬酸钠、硫酸钾、柠檬酸钾、硫酸钙、柠檬酸钙、硫酸镁、柠檬酸镁、硫酸铁、柠檬酸铁、硫酸亚铁、柠檬酸亚铁、硫酸铜、柠檬酸铜、硫酸亚铜；浸泡的时间为0.5 min-48 h。