[发明专利]一种具有单面自粘附性的透明导电水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有单面自粘附性的透明导电水凝胶，其特征在于，所述透明导电水凝胶是将阴离子型表面活性剂加入去离子水中，在30 ~ 80℃下磁力搅拌，得到溶液A；在溶液A中加入甲基丙烯酸长链烷基酯，10 ~ 40℃下磁力搅拌Ⅰ，然后加入丙烯酸磁力搅拌至全部溶解，再加入引发剂搅拌Ⅱ，最后加入丙烯酸丁酯继续搅拌Ⅲ，混合均匀，得到溶液B；将溶液B超声消泡，然后倒入玻璃模具，在50 ~ 70℃下反应，得到具有单面自粘附性的透明疏水缔合水凝胶；将该水凝胶完全浸泡在氯化铁水溶液和柠檬酸水溶液混合的溶液C中浸泡，取出冲洗制得；所述阴离子表面活性剂为脂肪醇硫酸(酯)盐或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，其分子通式分别为：ROSO₃-M⁺和RO(CH₂CH₂O)_n-SO₃Na；所述R为12~15的烷基；M⁺为钠离子、钾离子、铵离子或乙醇氨基阳离子；所述n=2或3；所述甲基丙烯酸长链烷基酯的分子通式为：CH₂=C(CH₃)COO(CH₂)_nCH₃，其中n = 12~18；所述阴离子型表面活性剂的质量和去离子水的体积比为（1~5）g：20mL；所述溶液A中去离子水和甲基丙烯酸长链烷基酯的体积比为40：（0.5 ~2）；所述丙烯酸的质量、引发剂的质量和甲基丙烯酸长链烷基酯的体积、 丙烯酸丁酯的体积比为10 g：（50 ~150） mg：（0.5 ~ 2）mL：（50 ~ 500）µL；所述氯化铁水溶液的浓度为0.05~ 0.5 mol/L，所述柠檬酸水溶液的浓度为0.3 ~ 3 mol/L，所述氯化铁水溶液和柠檬酸水溶液的体积比为1：（0.5 ~ 2）。

2.根据权利要求1所述的具有单面自粘附性的透明导电水凝胶，其特征在于，所述搅拌的时间为10 ~ 60min，所述搅拌的转速为200 ~ 800转/分。

3.根据权利要求1所述的具有单面自粘附性的透明导电水凝胶，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的具有单面自粘附性的透明导电水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1. 将阴离子型表面活性剂加入去离子水中，在30 ~ 80℃下磁力搅拌，得到溶液A；

S2. 在溶液A中加入甲基丙烯酸长链烷基酯，10 ~ 40℃下磁力搅拌Ⅰ，然后加入丙烯酸磁力搅拌至全部溶解，再加入引发剂搅拌Ⅱ，最后加入丙烯酸丁酯继续搅拌Ⅲ，混合均匀，得到溶液B；

S3. 将溶液B超声消泡，然后倒入玻璃模具，在50 ~ 70℃下反应，得到具有单面自粘附性的透明疏水缔合水凝胶；

S4. 将上述水凝胶完全浸泡在氯化铁水溶液和柠檬酸水溶液混合的溶液C中浸泡，取出冲洗，制得具有单面自粘附性的透明导电水凝胶。

5.根据权利要求4所述的具有单面自粘附性的透明导电水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述搅拌的时间为10 ~ 60min，所述搅拌的转速为200 ~ 800转/分；步骤S2中所述搅拌Ⅰ的时间为2 ~ 5 h，所述搅拌的速率为200 ~ 800转/分；所述搅拌Ⅱ的时间为10~ 30 min；所述搅拌Ⅲ的时间为10 ~ 30 min；步骤S3中所述超声消泡的时间为5 ~10 min；所述反应的时间为4 ~12 h；步骤S4中所述浸泡的时间为10 ~ 120 min。

6.权利要求1-3任一项所述的具有单面自粘附性的透明导电水凝胶在电子皮肤或智能可穿戴电子设备领域中的应用。