[发明专利]一种可拉伸的石墨烯基导电水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可拉伸的石墨烯基导电水凝胶的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

步骤1：将Ecoflex弹性体置于二苯甲酮/无水乙醇混合液中浸泡2-4h，得到底层弹性体；

步骤2：将AAM和HEMA加入去离子水/丙三醇混合液中，搅拌混匀后加入APS和MBAA，继续搅拌混匀，得到第一预聚液，然后将其倾倒在底层弹性体表面，并进行紫外聚合，在弹性体表面形成第一凝胶层，得到双层凝胶；

步骤3：向去离子水/丙三醇混合液中加入HEMA和石墨烯，搅拌混匀后加入APS和MBAA，继续搅拌混匀，然后除泡，再加入TEMED，得到第二预聚液，将其倾倒在双层凝胶表面，在40-75℃下反应，反应结束后于室温下冷却，在第一凝胶层表面形成第二凝胶层，得到可拉伸的石墨烯基导电水凝胶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中Ecoflex弹性体制备过程：将己二酸丁二醇酯溶液和对苯二甲酸丁二醇酯溶液按(0.33-3)：1的质量比进行混合搅拌，然后固化3-6h，二苯甲酮/无水乙醇混合液中二苯甲酮的质量分数为10-20％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中AAM与HEMA的比例为(0.9-1.2)g：(2.5-3.0)mL，AAM与去离子水/丙三醇混合液、APS、MBAA的质量比为(0.9-1.2)：3.5：(0.013-0.015)：(0.008-0.014)，去离子水/丙三醇混合液中去离子水和丙三醇的质量比为3：(0.4-0.6)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中紫外聚合过程：在功率为85W、365nm的紫外光下光照40-45min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中去离子水/丙三醇混合液与HEMA、TEMED、石墨烯的比例为3.75g：(1-5)mL：(0.01-0.1)mL：(0.02-0.1)g，石墨烯与APS、MBAA的质量比为(0.02-0.1)：(0.05-0.065)：(0.008-0.014)，去离子水/丙三醇混合液中去离子水和丙三醇的质量比为1：(0.25-4)。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中通过超声除泡，超声时间为2-5min，在65℃下反应4h。

7.权利要求1-6任一项所述的方法制得的可拉伸的石墨烯基导电水凝胶，其特征在于，它为三层结构，从下至上依次为底层弹性体、第一凝胶层和第二凝胶层，其中弹性体-第一凝胶层、第一凝胶层-第二凝胶层之间的均通过共价交联结合。

8.权利要求1-6任一项所述的方法制得的可拉伸的石墨烯基导电水凝胶在柔性可穿戴电子设备中的应用。

9.一种传感器，其特征在于，它采用权利要求7所述的石墨烯基导电水凝胶作为传感单元。

10.权利要求9所述的传感器的应用，其特征在于，它用于人体的坐姿识别。