本发明涉及一种酪蛋白基复合水凝胶涂层材料，具体涉及一种兼具导电、应变传感等功能的水凝胶涂层的制备方法以及一种在皮革表面原位构筑水凝胶涂层的策略。
背景技术：
1、皮革的耐用性与舒适性决定了其作为穿戴材料的不可替代性，但随着全球消费升级时代的来临，多元化的市场需要皮革产品能提供更多的应用可能性。近年来，柔性电子设备发展势头迅猛，皮革作为一种具备多层级结构的高强度柔韧材料自然成为了柔性电子领域的备选之一。但皮革导电性的缺乏严重限制了其电子化应用进程，因而导电皮革的相关制备技术成为了皮革行业亟待解决的关键问题，导电皮革的制造也被视为皮革产品迈向智能化的关键进程。
2、目前，中国发明专利公布的导电皮革的制备技术，一方面，主要是将导电材料渗入皮革内部，通过改变导电材料的类型调控复合材料的导电性能。如专利cn 113234870b公开的在皮革内部原位生长纳米银，制备了导电性优异的皮革。另一方面也有报道在皮革表面构筑导电涂层来实现导电皮革的制造。以上的制备技术中，将导电材料渗入皮革内部的方法有可能会影响皮革及其制品的柔软性，并且制备周期相对较长，相较而言，在皮革表面构筑导电涂层或更有利于提升导电皮革的附加价值，但目前关于在皮革表面构筑导电涂层的技术存在成本高、耐久性差、导电材料易脱落等缺陷。
3、水凝胶作为一种组分可调、易于加工的亲水性涂层材料，具备柔韧、环境稳定性以及生物相容性的优势，同时不会显著改变皮革外观，通过简单地调控凝胶组分就可得到性能各异的水凝胶涂层。其中酪蛋白基水凝胶具有优异的粘附性、生物相容性，有望用于皮革导电涂层，尤其是酪蛋白基水凝胶与皮革表面的界面互穿效应与非共价键作用也可极大程度地避免水凝胶涂层的脱落问题。此外，双网络水凝胶的构筑有助于改善凝胶材料的力学性质，能解决涂层形变带来的断裂与变形问题。然而关于在皮革表面构筑水凝胶涂层的制备技术鲜有报道。致力于解决环保、经济的导电皮革的设计难题，拓展皮革在柔性传感领域的应用价值本发明提供了一种生物质基导电水凝胶涂层材料的制备方法以及一种在皮革表面原位构筑水凝胶涂层的策略，本发明将为导电皮革和智能皮革的开发提供新思路，推动皮革产品向智能化迈进的新进程。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题主要在于提供一种导电水凝胶涂层材料的制备方法，并在皮革表面原位生长水凝胶涂层。基于该水凝胶涂层所制备的导电皮革具有优异的导电性的同时，也是一种优异的柔性传感器，可用于柔性可穿戴设备领域。
2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明首先提供了一种导电水凝胶涂层材料的制备方法，所述包括以下步骤
4、（1）皮革的表面处理；
5、使用水或无水乙醇擦试皮革表面，以擦除皮革表面的污物，待皮革表面干燥后，将皮革放入等离子体处理装置中，采用低压氧等离子处理10 min。
6、（2）复合纳米粒子的制备;
7、以液态金属（共晶镓铟）、碳纳米管、n,n'-双（丙烯酰基）胱胺为原料，制备lm@baca@cnts复合纳米粒子；
8、将液态金属、碳纳米管、n,n'-双（丙烯酰基）胱胺按（8-16）：（1-4）：（15-25）的质量比依次加入去离子水中，并使用细胞粉碎机，在20-30℃的条件下，进行5-40 min的超声处理，得到复合纳米粒子。然后将其加入到2.5 wt%-10.5wt%的酪蛋白乳液中进行分散，室温条件，搅拌10 min后得到稳定的乳液b。
9、（3）制备导电水凝胶；
10、使用氢氧化钠溶液中和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，配置2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠溶液，然后将丙烯酰胺、引发剂和步骤（2）得到的乳液b按照（1.03-2.05）：0.8-1.0：0.02:（2.8-3.2）的质量比混合，然后搅拌2 min后得到均匀的导电水凝胶；
11、涂层制备:将步骤（3）制备的凝胶涂覆在基体表面，厚度为50~200μm，得到导电水凝胶涂层（ca/p(am-co-amps)复合水凝胶涂层）。
12、优选地，所述碳纳米管为酸化碳纳米管。
13、优选地，步骤（2）中的超声处理具体为，将乳液置于冰水浴中，按照液态金属、n,n'-双（丙烯酰基）胱胺、酸化碳纳米管的投料顺序顺序，依次进行投料，得到分散均匀的复合纳米粒子交联剂分散液。
14、优选地，步骤（3）中2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的质量浓度为9.0-47.0wt%
15、优选地，步骤（3）中丙烯酰胺的浓度为48.5 wt%-51.5 wt%,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠的浓度为32.5 wt%-35.5 wt%;
16、本发明的第二个方面，本发明提出一种在皮革表面上构筑水凝胶涂层更优的方案，包括如下步骤，在皮革表面喷涂或沉积一层引发层，通过界面引发的方式，在皮革表面原位生长水凝胶涂层。所述引发层为可以在皮革表面形成连续相界面的具有自由基聚合催化活性的物质；所述水凝胶层是通过引发层引发界面聚合形成的。
17、优选地，所述引发层构筑方式为喷涂。
18、优选地，所述的引发层为步骤（1）制备的lm@baca@cnts，
19、优选地，所述的水凝胶层为通过浸渍涂覆以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、将丙烯酰胺、过硫酸钾为原料的预凝胶液聚合形成的ca/p（am-co-amps）复合水凝胶涂层
20、根据本发明的第三个方面，提出了一种皮革表面构筑导电水凝胶涂层的应用，所述导电水凝胶涂层为上述方法制备得到的导电水凝胶涂层，所述应用为在皮革服装革中进行的应用。
21、本发明的有益效果是：
22、本发明采用的是酪蛋白、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、液态金属和碳纳米管制备的导电水凝胶，将导电水凝胶用于皮革基材，可赋予皮革多功能特质。
23、本发明所述的导电水凝胶具有自粘性，可与皮革基底很好的结合。
24、本发明利用离子、电子导电协同作用，采用了极少量导电填料，赋予皮革优异的导电性，解决了现有导电涂层高遮盖、成本高、导电效率低、性能不稳定的问题。此外，该涂层材料，具备超过人体皮肤的力学性质，皮革表面的薄层水凝胶依然对外部应力敏感，可赋予皮革稳定的、精确的、持久的应变传感性质。
1.一种在皮革表面原位生长水凝胶涂层的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的在皮革表面原位生长酪蛋白基复合纳米水凝胶涂层的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的在皮革表面原位生长酪蛋白基复合纳米水凝胶涂层的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的在皮革表面原位生长酪蛋白基复合纳米水凝胶涂层的制备方法，其特征在于：
5.一种如权利要求1所述制备方法得到的在皮革表面原位生长酪蛋白基复合纳米水凝胶涂层。
6.一种如权利要求6所述制备方法得到的在皮革表面原位生长酪蛋白基复合纳米水凝胶涂层的应用，其特征在于：用于柔性基材涂饰。
7.根据权利要求7所述的在皮革表面原位生长酪蛋白基复合纳米水凝胶涂层的应用，其特征在于，具体方法为：
