[发明专利]一种含姜黄素的可快速自愈水凝胶传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种含姜黄素的可快速自愈水凝胶传感器及其制备方法。本发明利用铝离子与聚丙烯酸的羧基之间的金属配位作用、聚丙烯酸与聚乙烯亚胺的静电相互作用和氢键、以及姜黄素与聚乙烯亚胺之间的可逆席夫碱反应，制备具有快速自愈合性能的水凝胶。同时，这些可逆的相互作用在水凝胶拉伸时提供有效的能量耗散，提升了聚丙烯酸基水凝胶材料的力学性能。

2.根据权利要求1所述的一种含姜黄素的可快速自愈水凝胶传感器及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)称取一定量的聚乙烯亚胺溶于一定量的去离子水中，再加入一定体积的丙烯酸，搅拌一定时间后得到溶液a；

2)将一定量的姜黄素溶于一定浓度的氢氧化钠溶液中，加入一定量的六水合氯化铝，继续搅拌一定时间，得到溶液b；

3)将两种上述溶液a和溶液b按照一定的体积比，配置一定体积的混合溶液，置于同一烧杯中，继续搅拌一定时间后，得到混合均匀的浅黄色透明溶液c；

4)将溶液c置于冰水浴条件下，加入一定量的过硫酸铵，快速搅拌一定时间后，将溶液倒入聚四氟乙烯模具中，保鲜膜封口后，置于水浴锅中加热引发一定时间后聚合成胶。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，聚乙烯亚胺的分子量为10000-70000，用量为0.2-0.4克，去离子水的体积为4-7毫升，丙烯酸的体积为3-6毫升，搅拌时间为0.5-3小时。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，姜黄素的用量为0.002-0.01克，氢氧化钠溶液的体积为4-21毫升，其浓度为0.05-0.25摩尔每升，六水合氯化铝的用量为0.2-0.5克，继续搅拌时间为1-5小时。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，上述两种溶液a和溶液b的体积比为1∶3～3∶1，混合溶液总体积为16-28毫升，搅拌时间为1-3小时。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，过硫酸铵的用量0.05-0.2克，快速搅拌时间为30-60秒，水浴锅的加热温度为50-60摄氏度，热引发的时间为1-3小时。

7.根据权利要求1-2所述方法制备的一种含姜黄素的可快速自愈水凝胶传感器，具有优异的力学性能和导电性能，快速的自愈合能力，以及较高的应变传感灵敏度，可用于柔性应变传感领域。