【摘 要】
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传统导电水凝胶普遍存在力学性能差、导电内部结构不均一等问题,这严重限制了导电水凝胶的应用前景,因此导电水凝胶力学性能、抗冻、抗干性能亟待改善。丙烯酰胺与丙烯酸具有良好的亲水性,可以通过交联形成稳定的聚丙烯酰胺-丙烯酸水凝胶基体（PAAM）,Fe3+可以与PAAM配位形成离子交联增强水凝胶的机械性能同时赋予水凝胶优异的离子导电性能,但PAAM-Fe3+导电水凝胶的力学性能、抗冻、抗干性能仍不能满足柔
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传统导电水凝胶普遍存在力学性能差、导电内部结构不均一等问题,这严重限制了导电水凝胶的应用前景,因此导电水凝胶力学性能、抗冻、抗干性能亟待改善。丙烯酰胺与丙烯酸具有良好的亲水性,可以通过交联形成稳定的聚丙烯酰胺-丙烯酸水凝胶基体（PAAM）,Fe3+可以与PAAM配位形成离子交联增强水凝胶的机械性能同时赋予水凝胶优异的离子导电性能,但PAAM-Fe3+导电水凝胶的力学性能、抗冻、抗干性能仍不能满足柔性电子材料的使用需求。鉴于此,本论文首先提出,将经过液相超声剥离后的少层Mo S2纳米片加入到水凝胶体系中制备Mo S2/PAAM-Fe3+水凝胶。Mo S2纳米片在水凝胶体系中发挥催化剂、物理交联剂、填料的多重作用。研究发现,Mo S2纳米片可以促进自由基的形成,导致在温和条件下快速引发AM与AA的聚合反应,并进一步提供非共价交联点,形成均匀的三维网状结构,进而提高水凝胶的力学性能和抗疲劳性能。其次针对水凝胶在日常使用时水分会快速挥发,且在低于0℃以下使用时内部水分冻结导致机械性能变差的问题。本论文利用溶剂置换法将乙二醇引入到水凝胶体系中赋予水凝胶优异的抗干性、抗冻性。同时在有机凝胶底部引入金字塔状的微结构,制备“仿鳄鱼皮”EG/Mo S2-PAAM-Fe3+有机凝胶,增强其作为压力传感器的灵敏度,这大大拓宽了水凝胶材料作为柔性应变式传感器在不同温度条件下的应用前景。
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