一种CNT-Ag-PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法技术

技术编号:19377202 阅读:3 留言:0更新日期:2018-11-09 21:48
本发明专利技术涉及一种CNT‑Ag‑PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法。该CNT‑Ag‑PDMS导电混合物的制备方法包括以下步骤:混合CNT粉末、纳米银粉和挥发性有机溶剂;超声处理获得混合分散液;在混合分散液中加入PDMS单体;磁力搅拌;蒸发掉剩余的挥发性有机溶剂;加入固化剂搅拌均匀。本发明专利技术提供的一种CNT‑Ag‑PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法,能有效地将CNT、Ag在PDMS中扩散,制得的CNT‑Ag‑PDMS导电混合物及其复合干电极导电性能良好,可长期监测生理电信号。

Preparation method of CNT-Ag-PDMS conductive mixture and its composite dry electrode

The invention relates to a preparation method of CNT Ag Ag PDMS conductive mixture and its composite dry electrode. The preparation method of the conductive mixture of CNT Ag PDMS includes the following steps: mixing CNT powder, nano silver powder and volatile organic solvents; obtaining mixed dispersions by ultrasonic treatment; adding PDMS monomer into the mixed dispersions; magnetic stirring; evaporating the remaining volatile organic solvents; and adding solidifying agent to stir evenly. The invention provides a preparation method of CNT Ag PDMS conductive mixture and its composite dry electrode, which can effectively diffuse CNT and Ag in PDMS, and the CNT Ag PDMS conductive mixture and its composite dry electrode have good conductivity, and can monitor physiological and electrical signals for a long time.

【技术实现步骤摘要】
一种CNT-Ag-PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法
本专利技术涉及医疗领域的测量电生理信号的电极,特别涉及一种CNT-Ag-PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法。
技术介绍
电极片主要应用于采集人体生理电信号的监护设备,生理电信号的采集能直接反应人体的健康状况,生理电信号的实时、长期监测可以预测某些疾病的产生,及时做出相应措施,故电极片的市场前景广阔。根据是否采用导电凝胶,电极主要分为湿电极和干电极。目前医学上普遍采用Ag/AgCl湿电极来采集生理电信号,而这种一次性电极缺点明显,导电凝胶易风干,贮存和使用有效期较短,且长时间使用会刺激皮肤,影响舒适度,不适用于长期监测生理电信号。具有生物相容性的柔性聚合物干电极可以很好地解决这一系列问题,长期使用也不会刺激皮肤。目前,聚合物干电极大多采用混合填充其它导电物的方式使其具有导电性。而碳纳米管CNT和纳米银粉Ag是最佳的导电填充物。CNT随机排列,相互之间缠绕在一起,在聚合物发生形变时也能保持良好的导电性。Ag的加入降低了电极的硬度,使之变柔软,增加与皮肤的接触,提高了导电性。相对应的聚合物材料大多选用聚二甲基硅氧烷PDMS。PDMS具有生物相容性,柔软透明,成本低,操作简单,在生物医学领域有广泛应用。中国专利技术专利申请201611233401.7公开了一种柔性带孔导电橡胶心电干电极。这篇专利申请中的干电极由基底层、填充层、触面层和绝缘遮挡层组成,结构复杂,不利于产业化生产。总体来说,现有的制备干电极的方式,制作成本高,操作复杂,不利于产业化。简单的方式,例如,将碳纳米管CNT、银Ag直接填充到聚合物中充当导电介质,其中,CNT、Ag在聚合物中的分散程度成为影响导电性的重要因素。而CNT、Ag与聚合物直接混合搅拌的方式很难分散均匀,而达到良好的导电性。本专利技术的目的在于提供一种复合干电极的制备方法。利用一种简单有效的碳纳米管、银在聚合物中的分散方法,制备导电性能良好的碳纳米管-银-聚二甲基硅氧烷电极片,制成复合干电极,可长期监测生理电信号。本专利技术操作简单,成本低,易于产业化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种复合干电极及其复合电极的制备方法,能有效地将CNT、Ag在PDMS中扩散,制得的CNT-Ag-PDMS导电混合物及其复合干电极导电性能良好,可长期监测生理电信号。为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法,包括以下步骤:混合CNT粉末、纳米银粉和挥发性有机溶剂;超声处理获得混合分散液;在所述混合分散液中加入PDMS单体;磁力搅拌;蒸发掉剩余的挥发性有机溶剂;加入固化剂搅拌均匀。根据本专利技术的一个实施例,所挥发性有机溶剂是无水乙醇溶液。根据本专利技术的一个实施例,所述超声处理持续8~24h。根据本专利技术的一个实施例,所述磁力搅拌持续2~6h。根据本专利技术的一个实施例,所述CNT粉末与纳米银粉的重量比例为1:1。根据本专利技术的一个实施例,所述CNT粉末或纳米银粉与所述PDMS单体的重量比例为4%~11%。根据本专利技术的一个实施例,所述PDMS单体与所述固化剂的重量比例为10:1。本专利技术还提供了一种复合干电极的制备方法,采用前述的一种CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法制得的CNT-Ag-PDMS导电混合物,包括以下步骤:1)将所述CNT-Ag-PDMS导电混合物制成CNT-Ag-PDMS导电薄片;2)扣上电极扣;3)固化;4)裁成CNT-Ag-PDMS复合干电极。根据本专利技术的一个实施例,在步骤1)中包括以下步骤:在载玻片上贴上平行间隔一预设距离的多个透明胶带;在所述载玻片上,位于所述多个透明胶带的中间涂上所述CNT-Ag-PDMS导电混合物。根据本专利技术的一个实施例,所述预设距离为20mm~35mm。根据本专利技术的一个实施例,所述透明胶带为医用透明胶带。根据本专利技术的一个实施例,在所述步骤2)进行前,先打磨粗糙化所述电极扣,且在所述电极扣的内部填充所述CNT-Ag-PDMS导电混合物。根据本专利技术的一个实施例,将所述CNT-Ag-PDMS导电薄片裁成方形电极片。根据本专利技术的一个实施例,所述方形电极片的边长为15mm~25mm。本专利技术提供的一种CNT-Ag-PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法,能有效地将CNT和Ag在PDMS中扩散,制得的CNT-Ag-PDMS导电混合物导电性能良好。并且,采用该CNT-Ag-PDMS导电混合物制备的CNT-Ag-PDMS复合干电极生物相容性好,可重复使用,能长时间检测生理电信号。附图说明本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中:图1是本专利技术的CNT-Ag-PDMS导电混合物制备方法的一个实施例的流程框图。图2是本专利技术的复合干电极制备方法的一个实施例的流程框图。图3a是本专利技术的CNT-Ag-PDMS导电混合物制成电极片的示意图(一)。图3b是本专利技术的CNT-Ag-PDMS导电混合物制成电极片的示意图(二)。图3c是本专利技术的CNT-Ag-PDMS导电混合物制成电极片的示意图(三)。图4是本专利技术的CNT-Ag-PDMS电极片的实物图。图5是本专利技术在不同超声时间下制备的CNT-Ag-PDMS复合干电极经仪器测试所采集到的心电图数据。图6是本专利技术在不同密度下制备的CNT-Ag-PDMS复合干电极经仪器测试所采集到的心电图数据。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种CNT‑Ag‑PDMS导电混合物的制备方法,包括以下步骤:混合CNT粉末、纳米银粉和挥发性有机溶剂;超声处理获得混合分散液;在所述混合分散液中加入PDMS单体;磁力搅拌;蒸发掉剩余的挥发性有机溶剂;加入固化剂搅拌均匀。

【技术特征摘要】
1.一种CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法,包括以下步骤:混合CNT粉末、纳米银粉和挥发性有机溶剂;超声处理获得混合分散液;在所述混合分散液中加入PDMS单体;磁力搅拌;蒸发掉剩余的挥发性有机溶剂;加入固化剂搅拌均匀。2.根据权利要求1所述的CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法,其特征在于,所挥发性有机溶剂是无水乙醇溶液。3.根据权利要求1所述的CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法,其特征在于,所述超声处理持续8~24h。4.根据权利要求1所述的CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法,其特征在于,所述磁力搅拌持续2~6h。5.根据权利要求1所述的CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法,其特征在于,所述CNT粉末与纳米银粉的重量比例为1:1。6.根据权利要求5所述的CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法,其特征在于,所述CNT粉末或纳米银粉与所述PDMS单体的重量比例为4%~11%。7.根据权利要求1所述的CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法,其特征在于,所述PDMS单体与所述固化剂的重量比例为10:1。8.一种复合干电极的制备方法,采用权利要求1至7任一所述的一种CNT-Ag-PDM...

【专利技术属性】
技术研发人员:章祥金勋袁志华张文赞罗章源
申请(专利权)人:恩识医疗科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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