聚丙烯酰胺/聚乙烯醇基导电水凝胶的制备及传感应用

刘海燕; 张雨萱; 陈钰倩; 曹峥; 王东; 吴盾; 成骏峰; 陶国良; 刘春林

doi:10.14133/j.cnki.1008-9357.20260107001

功能高分子学报 ›› 2026, Vol. 39 ›› Issue (2) : 177 -186. DOI: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20260107001

聚丙烯酰胺/聚乙烯醇基导电水凝胶的制备及传感应用

刘海燕, 张雨萱, 陈钰倩, 曹峥, 王东, 吴盾, 成骏峰, 陶国良, 刘春林

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摘要

通过共聚与冻融循环将丙烯酰胺（AM）、磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯（SBMA）和聚乙烯醇（PVA）制备成双网络水凝胶，并将其浸泡于柠檬酸钠（Na₃Cit）的甘油/水溶液中，从而形成P（AMco-SBMA）/PVA-Cit离子导电水凝胶。用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱对水凝胶的组成及微观结构进行表征，用万能试验机测试水凝胶的拉伸与黏附性能，通过数字万用表与拉伸机结合对水凝胶进行应变传感应用测试。结果表明，该离子导电水凝胶具有优异的力学性能、黏附性、保水性、导电性，其最大伸长率与离子电导率分别为940%与1.83 S/m，抗拉强度为1.75 MPa，黏附强度为27 kPa。作为柔性应变传感器的水凝胶具有优异的拉伸应变灵敏度(应变灵敏因子（GF）为3.021)、快速的响应和稳定的电信号输出。