作为一种新型的功能材料,可粘接水凝胶由于同时具备粘接性和水凝胶良好的离子传输能力,引起人们的广泛关注,成为构筑柔性电子器件的理想候选材料之一。然而,目前针对可粘接水凝胶的制备仍存在制备过程复杂、成本高等问题。光接枝技术是一种快速、绿色的表面改性方法,其操作简单,可以在不改变材料本体性质的基础上赋予材料新的表面性能。本研究基于Type Ⅱ光引发剂引发机理,即光引发剂夺取氢供体上的氢,使得氢供体成为自由基引发中心,而引发剂自身不具备引发功能,从而使得引发聚合的高分子最终从氢供体上接枝生长。因此,在水凝胶基体中引入含有氢供体的高分子网络,即可实现在水凝胶表面接枝目标高分子,从而赋予水凝胶需要的性能。由于含有胺基的化合物是良好的氢供体之一,本课题以选用含有氨基官能团的水凝胶作为本体水凝胶,通过TypeⅡ光引发机理在水凝胶表面接枝并引入可粘接层。本课题选择以甲基丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯(DMAEMA)和丙烯酰胺(Am)制备的水凝胶为例。首先通过自由基光聚合合成含有氨基的水凝胶,然后根据夺氢型光引发剂的机理,分别在水凝胶的表面接枝丙烯酸异辛酯(2-EHA)和丙烯酸丁酯(BA)。由于光的穿透能力较差,而接枝层中含有引发剂吸收了光,且Type Ⅱ引发剂不溶于水,不会进入水凝胶内部,因此接枝只发生在材料表面。通过该原理和制备方法,我们将传统胶粘剂材料聚丙烯酸异辛酯和聚丙烯酸丁酯接枝到水凝胶表面,从而赋予水凝胶较好的自粘接性能及一定的保水性能。同时,对本实验的经过表面改性的水凝胶进行研究,结果表明,水凝胶拥有较高的拉伸强度(0.28 MPa)和断裂伸长率(800%);在加入氯化钠(NaCl)之后,水凝胶表现出高的导电性,其电导率为0.028 S/cm;经过光照接枝之后,水凝胶的表面的亲疏水性发生了明显的改变,对于接枝2-EHA的水凝胶,其表面接触角达到120度,对于接枝BA的水凝胶,表面接触角也达到112度。接枝后的水凝胶放置在空气中能够稳定存在,没有较大的质量损失。此外,接枝后的水凝胶表面表现出对各种基材的粘附性。水凝胶展现出良好的电-机械性能,在低应变下(100%),水凝胶的灵敏系数(GF)为1.92,随着应变增加,传感器的GF逐渐增大,在最大应变时的GF值为4.0。此外,水凝胶还具有较快速的响应时间(180 ms),在300%应变的拉伸下仅有3.58%的滞后,并且在20%应变的重复拉伸卸载实验中,显示出高的可重复性以及良好的稳定性。当水凝胶用作柔性应变传感器时,能够即时监测手指、手腕等人体运动。