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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114891244A(43)申请公布日2022.08.12(21)申请号202210637952.9C08F222/38(2006.01)(22)申请日2022.06.07C08F220/56(2006.01)C08F222/20(2006.01)(71)申请人哈尔滨工业大学C08K3/16(2006.01)地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西A61B5/11(2006.01)大直街92号(72)发明人王路刘延浩李书彬吴烨堃(74)专利代理机构哈尔滨华夏松花江知识产权代理有限公司23213专利代理师侯静(51)Int.Cl.C08J3/075(2006.01)C08L33/24(2006.01)C08L79/02(2006.01)C08L33/26(2006.01)C08F220/54(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图21页(54)发明名称一种柔性导电可穿戴水凝胶传感器材料的制备方法和应用(57)摘要一种柔性导电可穿戴水凝胶传感器材料的制备方法和应用,本发明属于传感器材料的制备方法和应用。本发明的目的是要解决现有导电可穿戴水凝胶传感器材料无法兼顾高强度、优柔韧、可自愈与强黏附功能的问题。柔性导电可穿戴水凝胶传感器材料以丙烯酰胺、LiCl、支化聚乙烯亚胺、3,4‑二羟基苯甲醛、聚N‑异丙基丙烯酰胺微凝胶和聚乙二醇二丙烯酸酯/聚丙烯酰胺水凝胶基体作为原料。方法:一、制备聚N‑异丙基丙烯酰胺微凝胶;二、制备聚乙二醇二丙烯酸酯/聚丙烯酰胺水凝胶基体;三、制备成网聚合。一种柔性导电可穿戴水凝胶传感器材料在制备监测人体大幅度运动及骨折康复过程微运动健康生理信号双重监测的传感器中的应用。CN114891244ACN114891244A权利要求书1/3页1.一种柔性导电可穿戴水凝胶传感器材料的制备方法,其特征在于该制备方法是按以下步骤完成的:一、制备聚N‑异丙基丙烯酰胺微凝胶:①、将N‑异丙基丙烯酰胺、N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺和十二烷基硫酸钠加入到去离子水中,室温条件下磁力搅拌混匀,得到混合溶液;②、将过硫酸铵粉末溶于去离子水中,得到过硫酸铵水溶液;③、首先向步骤一①得到的混合溶液中吹氮气,然后加入步骤一②得到的过硫酸铵水溶液,再采用水浴加热结合磁力搅拌进行反应,至溶液变乳白色后,停止水浴加热和磁力搅拌,得到聚N‑异丙基丙烯酰胺微凝胶粗溶液;④、采用透析袋对聚N‑异丙基丙烯酰胺微凝胶粗溶液进行透析处理,得到聚N‑异丙基丙烯酰胺微凝胶;二、制备聚乙二醇二丙烯酸酯/聚丙烯酰胺水凝胶基体:①、将聚乙二醇二丙烯酸酯、N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酰胺溶于去离子水中,搅拌混匀,得到聚乙二醇二丙烯酸酯/丙烯酰胺混合溶液,再将聚乙二醇二丙烯酸酯/丙烯酰胺混合溶液置于温度为‑3℃~‑8℃下进行预冷,得到预冷后聚乙二醇二丙烯酸酯/丙烯酰胺混合溶液;②、将过硫酸铵粉末溶于去离子水中,得到过硫酸铵水溶液;③、将步骤二②得到的过硫酸铵水溶液和N,N,N',N'‑四甲基乙二胺加入到步骤二①得到的预冷后聚乙二醇二丙烯酸酯/丙烯酰胺混合溶液中,得到反应液;④、将反应液转移置于PP管中,再浸入液氮中进行冷冻,至完全冰冻,得到冰冻后反应液,将冰冻后反应液转移至温度为‑15℃~‑20℃环境中进行反应,得到凝胶混合物;⑤、将凝胶混合物浸泡于去离子水中清洗,得到聚乙二醇二丙烯酸酯/聚丙烯酰胺水凝胶基体;三、制备成网聚合:①、将丙烯酰胺、N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺、LiCl、支化聚乙烯亚胺和3,4‑二羟基苯甲醛溶于去离子水中,在温度为30℃~50℃下搅拌混匀,得到初混液;向初混液中加入聚N‑异丙基丙烯酰胺微凝胶,再次搅拌混匀,得到待反应溶液;②、将过硫酸铵粉末溶于去离子水中,得到过硫酸铵水溶液;③、将聚乙二醇二丙烯酸酯/聚丙烯酰胺水凝胶基体浸泡于步骤三①得到的待反应溶液中,再依次加入步骤三②得到的过硫酸铵水溶液和N,N,N',N'‑四甲基乙二胺,室温下搅拌,至溶液分散均匀,再静置,至胶体不再生成为止,得到胶体混合物;④、将胶体混合物浸泡于去离子水中清洗,得到柔性导电可穿戴水凝胶传感器材料。2.根据权利要求1所述的一种柔性导电可穿戴水凝胶传感器材料的制备方法,其特征在于步骤一①中所述N‑异丙基丙烯酰胺与十二烷基硫酸钠的摩尔比为1:(0.015~0.03);所述N‑异丙基丙烯酰胺与N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为1:(40~60);所述N‑异丙基丙烯酰胺的物质的量与去离子水的体积比为1mmol:(8~15)mL;步骤一②中所述过硫酸铵水溶液中过硫酸铵的浓度为15mg/mL~25mg/mL;步骤一③中所述混合溶液与过硫酸铵水溶液的体积比为1:(0.08~0.17);步骤一④中透析处理过程中每隔12h换