CN111848984B - 一种环糊精水凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种环糊精水凝胶及其制备方法和应用，该环糊精水凝胶构效关系中，丙烯酰胺单体用作构建水凝胶的网络结构，主体分子是聚醚二元醇改性环糊精并作为交联点，而1‑金刚烷胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯开环反应后的产物为客体分子，客体分子通过主客体相互作用嵌在主体分子中，而另一端嵌在丙烯酰胺的主链上。其中主客体相互作用增强了水凝胶网络的结构，从而增强了水凝胶网络的耗散能，赋予了水凝胶拉伸和抗疲劳性能。最终使制备得到的环糊精水凝胶，具有高拉伸性和良好的抗疲劳性能。断裂伸长率可以达到1800％，应变达到400％，可循环拉伸次数超过100次。

Description

一种环糊精水凝胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于功能高分子材料领域，具体涉及一种环糊精水凝胶及其制备方法和应用。
背景技术
随着智能终端设备的发展，可穿戴柔性传感器呈现出巨大的发展前景和市场潜力。柔性应变传感器作为可穿戴柔性传感器中一个重要的子领域，在人机交互、人体运动监测以及电子皮肤等方面得到了蓬勃的发展。
水凝胶作为一种具有三维网络结构的聚合物材料，集柔性、导电性于一体，具有良好的生物相容性，在医学、软体机器人以及生物电子学等领域受到了广泛关注。其中，导电水凝胶可以满足柔性应变传感器的要求。
作为柔性应变传感器，需要在较大的载荷下导电，保证信号稳定传输的同时也需要良好的抗疲劳能力。现有技术中的水凝胶应变传感器，其拉伸应变范围在1000％以内，导电性能一方面主要依赖引入导电填料如石墨烯、碳纳米管等；另一方面主要在凝胶表面形成导电层。
导电填料的引入虽然提高了水凝胶的导电能力，但由于填料与凝胶主体缺乏相应的作用力，并且填料在凝胶中分布不均匀，往往会导致水凝胶力学性能过差。然而，当水凝胶内部没有导电填料时，虽然水凝胶的力学性可以得到保障，但水凝胶的导电性能却又相对较弱，灵敏度较低。
虽然在凝胶表面形成导电层，同样也会降低力学性能，但力学性能与导电性能之间可以进行折衷。柔性应变传感器的应变范围越大，其应用范围越广，通用性越强。导电水凝胶的力学性能取决于水凝胶内部的构效关系，如是否充分利用了氢键作用、配位作用、主客体作用等。因此，如何提高水凝胶的机械性能，并在此基础上制备出一种既有高应变又有良好导电性能的抗疲劳水凝胶，亟待解决。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种环糊精水凝胶及其制备方法和应用。
本发明第一方面提供了一种环糊精水凝胶，包括
主体分子，丙烯酰胺单体形成的网络结构，以及客体分子；
所述主体分子为聚醚二元醇改性环糊精，所述客体分子具有两端，一端嵌设于所述主体分子中，另一端与所述网络结构相连。
根据本发明的一些实施方式，所述环糊精水凝胶的断裂伸长率大于1500％，所述环糊精水凝胶的可循环拉伸次数大于100次。
根据本发明的一些实施方式，所述环糊精水凝胶的断裂伸长率可以达到1800％。
根据本发明的一些实施方式，所述聚醚二元醇改性环糊精为聚醚二元醇改性α-环糊精、聚醚二元醇改性β-环糊精和聚醚二元醇改性γ-环糊精。
根据本发明的一些实施方式，所述聚醚二元醇改性环糊精为聚乙二醇改性β-环糊精。
根据本发明的一些实施方式，所述聚乙二醇的分子量≥1000。
根据本发明的一些实施方式，所述聚乙二醇的分子量包括1000、2000和4000。
根据本发明的一些实施方式，所述客体分子为1-金刚烷胺接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述客体分子具有金刚烷胺端与甲基丙烯酸缩水甘油酯端，所述金刚烷胺端嵌设于所述主体分子中，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯端与所述网络结构相连。
本发明第二方面提供了上述环糊精水凝胶的方法，包括以下步骤：
S1：将聚醚二元醇与六亚甲基二异氰酸酯在65～80℃反应4～6h后，加入环糊精反应4～6h，得到所述的主体分子；
S2：将1-金刚烷胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯加入溶剂中，反应后，过硅凝胶，将产物洗涤旋蒸后得到所述的客体分子；
S3：将丙烯酰胺单体、步骤S1得到的主体分子、步骤S2得到的客体分子和过硫酸铵溶于水中，超声反应后得到水凝胶母液，静置后得到所述的环糊精水凝胶。
步骤S1中：
先将聚醚二元醇脱水后，与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)反应，反应过程中用二月桂酸二丁基锡(T12)作为催化剂，适量的N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)作为溶剂，反应温度为65℃～80℃，混合反应时间为4～6h。然后再加入环糊精继续反应4～6h。
聚醚二元醇、HDI和环糊精的摩尔比为1：2：1，所得产物用截留分子量为1000的透析袋透析后，冷冻干燥即可得到主体分子，即聚醚二元醇改性环糊精。
当聚醚二元醇为聚乙二醇时，步骤S1中聚乙二醇与六亚甲基二异氰酸酯的反应过程如下：
Figure BDA0002602864920000031
加入环糊精后，反应过程示意图如图1所示。图1中，1为聚乙二醇与六亚甲基二异氰酸酯的产物，2为环糊精，3为形成的主体分子。
步骤S2中：
取1-金刚烷胺(Ad)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)，摩尔比为1：1，加入DCM溶剂中进行反应，加入少量醋酸铜，反应温度为50℃，反应24h后，过200目硅凝胶，用体积比为1：10的乙酸乙酯石油醚洗涤，取洗脱液常温旋蒸后，得到客体分子，即1-金刚烷胺接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA-Ad)。
反应过程如下：
Figure BDA0002602864920000032
反应过程示意图如图2所示。图2中，4为甲基丙烯酸缩水甘油酯，5为1-金刚烷胺，6为1-金刚烷胺接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
步骤S3中：
丙烯酰胺单体、主体分子、客体分子、过硫酸铵和溶剂的质量比分别为0.41：0.01：0～0.023：0.0043：1，反应温度为50～90℃，静置0～1h，溶剂为水、0.5M氯化钾、1.0M氯化钾和1.5M氯化钾，超声反应后得到水凝胶母液，静置后得到所述的环糊精水凝胶。
反应过程示意图如图3所示。图3中，7为丙烯酰胺单体。
图4所示为环糊精水凝胶结构和局部放大示意图。
优选的反应条件为丙烯酰胺单体、主体分子、客体分子、过硫酸铵和溶剂的质量比分别为0.41：0.01：0.067～0.013：0.0043：1，反应温度为50℃，静置1h，溶剂为水。
本发明第三方面提供了一种导电水凝胶，包括上述的环糊精水凝胶，以及覆盖于所述环糊精水凝胶表面的导电层。
本发明第四方面提供了一种制备上述导电水凝胶的方法，包括以下步骤：
将所述环糊精水凝胶分别浸泡于吡咯溶液和引发剂溶液中，洗涤后静置，即得所述的导电水凝胶。
制备上述导电水凝胶的方法中，吡咯为酸性吡咯，酸性吡咯溶液中盐酸、吡咯和水体积比为0.1ml：1ml：100ml，浸泡时间为0～15s。
可以先将环糊精水凝胶浸泡于吡咯溶液，也可以先将环糊精水凝胶浸泡于引发剂溶液中。过硫酸铵溶液浓度为0.06g/ml，浸泡时间为1min。洗涤后，密封条件下静置1h即得导电水凝胶。
上述导电水凝胶的制备方法，是用浸渍法让水凝胶表面吸附吡咯形成聚吡咯层，作为导电层。
本发明第五方面提供了上述导电水凝胶在制备柔性传感器中的应用。
导电水凝胶在制备柔性传感器中的应用原理是，凝胶应变会导致电阻变化。可以将凝胶用导线和台式电表连接，测试电阻的变化，送达传感器。
根据本发明实施方式的环糊精水凝胶，至少具有如下技术效果：
本发明提供的环糊精水凝胶，其构效关系为：丙烯酰胺单体用作构建水凝胶的网络结构，主体分子是聚醚二元醇改性环糊精并作为交联点，而1-金刚烷胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯开环反应后的产物为客体分子，客体分子通过主客体相互作用嵌在主体分子中，而另一端嵌在丙烯酰胺的主链上。主客体相互作用增强了水凝胶网络的结构，从而增强了水凝胶网络的耗散能，赋予了水凝胶了那个号的拉伸和抗疲劳性能。最终使制备得到的环糊精水凝胶，具有高拉伸性和良好的抗疲劳性能。断裂伸长率可以达到1800％，应变达到400％，可循环拉伸次数超过100次。
根据本发明实施方式的导电水凝胶，至少具有如下技术效果：
通过控制吡咯的浸泡时间，可以让水凝胶表面形成一层厚薄适中的聚吡咯导电层，赋予良好的导电性能，同时不会对水凝胶网络结构造成负面影响。用导电水凝胶制得的柔性传感器同样具有优异的拉伸性能，拉伸率约为1800％，应变400％，可循环拉伸超过100次。起始电阻为1.4～1.8kΩ/cm，具有良好的导电性能。应变1800％时电阻变化1900％。
可检测手指弯曲、弯肘、吞咽等身体运动。预拉伸至140％后仍可以拉伸1000％，此时应变1000％，电阻变化1700％左右，具备良好的应变-电阻敏感，拓宽了高拉伸水凝胶柔性应变传感器的应用范围。
附图说明
图1是加入环糊精后的反应过程示意图。
图2是1-金刚烷胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的反应过程示意图。
图3是丙烯酰胺单体、主体分子、客体分子的反应过程示意图。
图4是环糊精水凝胶结构和局部放大示意图。
图5为不同分子量聚乙二醇改性环糊精制备的水凝胶力学性能测试结果。
图6为不同温度处理的环糊精水凝胶的力学性能测试结果。
图7为不同GMA-Ad量环糊精水凝胶的应变-应力曲线图。
图8为实施例1环糊精水凝胶压缩80％的应变-应力曲线和时间-应力曲线。
图9为实施例1环糊精水凝胶循环100次的应变-应力曲线和时间-应力曲线。
图10是改性前的环糊精SEM图，从图中可以看出，环糊精的微观结构为片状结构。
图11是分子量为2000的聚乙二醇改性环糊精的SEM图。
图12是分子量为4000的聚乙二醇改性环糊精的SEM图。
图13为不浸泡吡咯溶液和浸泡了5s、10s和15s吡咯溶液环糊精水凝胶的应变-电阻曲线。
图14为低应变范围应力应变曲线。
图15为全应变范围应力应变曲线。
图16为不同制备方法制备的环糊精水凝胶的起始电导率示意图。
图17为不同制备方法制备的环糊精水凝胶的应变-电阻曲线。
图18是预拉伸不同倍数环糊精水凝胶应变-电阻曲线。
图19是预拉伸1.4倍环糊精水凝胶应变-电阻指数拟合曲线。
图20是环糊精水凝胶作为应变传感器的应用结果示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例制备了一种环糊精水凝胶，预先制备聚乙二醇改性环糊精和1-金刚烷胺接甲基丙烯酸缩水甘油酯。具体为：
真空脱水聚乙二醇(4000)12.00g加入至50ml脱水DMAC中，再加入1.00g HDI，T12催化，在65℃下反应4h后，再加入3.40gβ-CD，反应4h。收集产物，截留量1000透析袋透析后冷冻干燥，得到聚乙二醇改性环糊精。
水凝胶制备：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h。得到环糊精水凝胶。
实施例2
本例制备了一种环糊精水凝胶，预先制备聚乙二醇改性环糊精和1-金刚烷胺接甲基丙烯酸缩水甘油酯。具体为：
真空脱水聚乙二醇(2000)6.00g加入至50ml脱水DMAC中，再加入1.00g HDI，T12催化，在65℃下反应4h后，再加入3.40gβ-CD，反应4h。收集产物，截留量1000透析袋透析后冷冻干燥，得到聚乙二醇改性环糊精。
水凝胶制备：
将PEG(2000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h。得到环糊精水凝胶。
实施例3
本例制备了一种环糊精水凝胶，预先制备聚乙二醇改性环糊精和1-金刚烷胺接甲基丙烯酸缩水甘油酯。具体为：
真空脱水聚乙二醇(1000)3.00g加入至50ml脱水DMAC中，再加入1.00g HDI，T12催化，在65℃下反应4h后，再加入3.40gβ-CD，反应4h。收集产物，截留量1000透析袋透析后冷冻干燥，得到聚乙二醇改性环糊精。
水凝胶制备：
将PEG(1000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h。得到环糊精水凝胶。
实施例4
本例制备了一种环糊精水凝胶，具体为：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，70℃聚合1h。得到环糊精水凝胶。
实施例5
本例制备了一种环糊精水凝胶，具体为：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，90℃聚合1h。得到环糊精水凝胶。
实施例6
本例制备了一种环糊精水凝胶，具体为：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入5μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h。得到环糊精水凝胶。
对比例
本例比较了GMA-Ad添加量的影响。
GMA-Ad添加量见表1，其余步骤如实施例6。
表1环糊精水凝胶添加GMA-Ad的量
Figure BDA0002602864920000081
实施例7
本例制备了一种导电水凝胶，主要过程如下：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h，得到环糊精水凝胶。
将环糊精水凝胶浸泡在100mL新鲜酸性吡咯溶液15s，后浸泡过硫酸铵溶液，浓度为0.06g/ml，浸泡时间为1min，洗涤后密封条件下静置1h得导电水凝胶。
实施例8
本例制备了一种导电水凝胶，主要过程如下：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h，得到环糊精水凝胶。
将环糊精水凝胶浸泡在100mL新鲜酸性吡咯溶液10s，后浸泡过硫酸铵溶液，浓度为0.06g/ml，浸泡时间为1min，洗涤后密封条件下静置1h得导电水凝胶。
实施例9
本例制备了一种导电水凝胶，主要过程如下：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h，得到环糊精水凝胶。
将环糊精水凝胶浸泡在100mL新鲜酸性吡咯溶液中5s中，后浸泡过硫酸铵溶液，浓度为0.06g/ml，浸泡时间为1min，洗涤后密封条件下静置1h得导电水凝胶。
实施例10
本例制备了一种导电水凝胶，主要过程如下：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h，得到环糊精水凝胶。
将环糊精水凝胶浸泡过硫酸铵溶液，浓度为0.06g/ml，浸泡时间为1min，洗涤后密封条件下静置1h得导电水凝胶。
实施例11
本例制备了一种导电水凝胶，主要过程如下：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml水溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h，得到环糊精水凝胶。
将环糊精水凝胶浸泡氯化钾溶液，浓度为1mol/L，浸泡时间为1min，洗涤后密封条件下静置1h得导电水凝胶。
实施例12
本例制备了一种导电水凝胶，主要过程如下：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml 0.5M KCl溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h，得到环糊精导电水凝胶。
实施例13
本例制备了一种导电水凝胶，主要过程如下：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml 1.0M KCl溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h，得到环糊精导电水凝胶。
实施例14
本例制备了一种导电水凝胶，主要过程如下：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml 1.5M KCl溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h，得到环糊精导电水凝胶。
实施例15
本例制备了一种导电水凝胶，主要过程如下：
将PEG(4000)改性环糊精配成15mg/ml 1.5M KCl溶液超声均匀后，取1ml，加入0.62g丙烯酰胺单体，加入15μlGMA-Ad，再加入0.5ml，0.0128g/ml APS溶液，超声搅拌2min，置于水凝胶模具中，50℃聚合1h，得到环糊精导电水凝胶。
将环糊精水凝胶浸泡在100mL新鲜酸性吡咯溶液15s，后浸泡过硫酸铵溶液，浓度为0.06g/ml，浸泡时间为1min，洗涤后密封条件下静置1h得导电水凝胶。
检测例
1.力学性能测试
图5对应于实施例1～3不同分子量聚乙二醇改性环糊精制备的水凝胶，其力学性能表明，分子量大改性的环糊精具有更好力学性能，这归因于环糊精网孔较大，可运动性提高。
图6对应于实施例1、4和5，表明随着温度升高，环糊精水凝胶的力学性能有所降低。
图7为实施例1、6和对比例6的不同GMA-Ad量环糊精水凝胶的应变-应力曲线，从图7可以看出，一定量的主客体作用对水凝胶力学性能有增强作用，但过量的GMA-Ad导致性能下降，这归因于GMA-Ad过多，导致水凝胶内部分相。
图8为实施例1环糊精水凝胶压缩80％的应变-应力曲线和时间-应力曲线，图9为实施例1环糊精水凝胶循环100次的应变-应力曲线和时间-应力曲线。从图8和图9可以看出环糊精水凝胶具有良好的压缩性能和抗疲劳性能。
2.扫描电镜测试
图10是改性前的环糊精SEM图，从图中可以看出，环糊精的微观结构为片状结构。
图11是分子量为2000的聚乙二醇改性环糊精的SEM图，图12是分子量为4000的聚乙二醇改性环糊精的SEM图，从图11和图12中可以看出，相比未处理环糊精，改性环糊精保留了环糊精片状结构同时，环糊精聚集在一起，形成一片网状结构。
3.浸渍法对导电水凝胶影响测试
图13为实施例1、7、8和9得到的水凝胶，对应为不浸泡吡咯溶液和浸泡了5s、10s和15s吡咯溶液环糊精水凝胶的应变-电阻曲线。图13表明随着浸泡时间的加长，水凝胶的应变会降低，导电性能提高，灵敏度提高。这归因于随着浸泡时间增长，吡咯在凝胶表面形成聚吡咯，提高其导电性能，但表面的聚吡咯力学性能低于聚丙烯酰胺网络，凝胶负载时容易产生应力集中在聚吡咯层，导致力学性能下降。
图14和图15则表明，无论是在低应变还是全应变范围内，浸泡15s的吡咯溶液，凝胶都可以进行良好的指数拟合。
4.凝胶的制备方法导电水凝胶影响测试
首先对比了制备出来的水凝胶，实施例1没有浸泡APS，实施例10浸泡APS，实施例11浸泡KCl，浓度为1mol/L。泡盐溶液对凝胶的导电性能具有促进作用，但导电性能仍然很弱，如图16所示。而且降低了水凝应变。而且泡盐溶液工艺的不稳定如图17所示。
实施例12、13和14中，实施例12选用0.5mol/L的KCl，浓度为；实施例13选用1.0mol/L的KCl；实施例14选用1.5mol/L的KCl。将盐溶液作为水凝胶的内部介质，制备出来的水凝胶，水凝胶的应变率提高，而且随着介质浓度的提高，水凝胶的灵敏度会逐渐降低，如图16所示。制备出来水凝胶起始电阻参数偏差不大，如图17所示。证明了盐溶液作为导电水凝胶的内部介质的可行性。
实施例15中，将0.5M氯化钾盐溶液作为水凝胶的内部介质的同时，再额外浸泡15s吡咯溶液，得到一种具有高拉伸高导电性能导电环糊精水凝胶。
5.预拉伸导电水凝胶影响测试
图18和图19为实施例15的水凝胶的测试结果。从图18可以看出，随着预拉伸程度越高，水凝胶应变变低的规律，随着应变变低的同时，导电水凝胶的灵敏度得到提高。从图19可以看出，即使经过预拉伸，水凝胶仍可以得到良好的指数拟合。证明了高拉伸水凝胶，可以通过预拉伸的方法，对凝胶的灵敏度调整。
6.应用
图20为实施例15水凝胶的应用测试，其中，(a)～(e)表明该高拉伸环糊精基柔性传感器可用于手指弯曲、吞咽、弯膝、点头和弯肘监测；(f)表明该柔性传感器具有良好的抗疲劳性能和稳定性能；(g)导电水凝胶与电池连接构成闭合回路，施加9V电压，LED灯泡显示出高亮度，证实了水凝胶的良好导电性。当水凝胶缓慢拉伸时，灯泡逐渐变暗，具有良好的应变灵敏性。

Claims (9)

1.一种环糊精水凝胶，其特征在于，包括
主体分子，丙烯酰胺单体形成的网络结构，以及客体分子；
所述主体分子为聚醚二元醇改性环糊精，所述客体分子具有两端，一端嵌设于所述主体分子中，另一端与所述网络结构相连；
所述环糊精水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：将聚醚二元醇与六亚甲基二异氰酸酯在65~80℃反应4~6 h后，加入环糊精反应4~6h，得到所述的主体分子；
S2：将1-金刚烷胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯加入溶剂中，反应后，过硅凝胶，将产物洗涤旋蒸后得到所述的客体分子；
S3：将丙烯酰胺单体、步骤S1得到的主体分子、步骤S2得到的客体分子和过硫酸铵溶于水中，超声反应后得到水凝胶母液，静置后得到所述的环糊精水凝胶；
所述聚醚二元醇、六亚甲基二异氰酸酯与环糊精的摩尔比为1：2：1。
2.根据权利要求1所述的一种环糊精水凝胶，其特征在于，所述环糊精水凝胶的断裂伸长率大于1500 %，所述环糊精水凝胶的可循环拉伸次数大于100次。
3.根据权利要求1所述的一种环糊精水凝胶，其特征在于，所述聚醚二元醇改性环糊精为聚醚二元醇改性α-环糊精、聚醚二元醇改性β-环糊精和聚醚二元醇改性γ-环糊精。
4.根据权利要求3所述的一种环糊精水凝胶，其特征在于，所述聚醚二元醇改性环糊精为聚乙二醇改性β-环糊精。
5.根据权利要求4所述的一种环糊精水凝胶，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量≥1000。
6.根据权利要求1所述的一种环糊精水凝胶，其特征在于，所述客体分子为1-金刚烷胺接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述客体分子具有金刚烷胺端与甲基丙烯酸缩水甘油酯端，所述金刚烷胺端嵌设于所主体分子中，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯端与所述网络结构相连。
7.一种导电水凝胶，其特征在于，包括根据权利要求1~6任一项所述的环糊精水凝胶，以及覆盖于所述环糊精水凝胶表面的导电层。
8.一种制备如权利要求7所述的导电水凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述环糊精水凝胶分别浸泡于吡咯溶液和引发剂溶液中，洗涤后静置，即得所述的导电水凝胶。
9.根据权利要求7所述的导电水凝胶在制备柔性传感器中的应用。
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