一种湿润导电水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及导电水凝胶技术领域，且公开了一种湿润导电水凝胶及其制备方法，该导电水凝胶包括以下重量组分：12

【技术实现步骤摘要】
一种湿润导电水凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电水凝胶
，具体为一种湿润导电水凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]水凝胶是水分子和聚合物网络的聚集体，被认可为人造组织、药物递送和生物研究模型的理想材料，近年来更是被广泛用于医疗器械和生物电子器件等前沿领域，为人类健康做出了巨大的贡献。
[0003]导电水凝胶是水凝胶中的一种，在保持固相尺寸稳定性的前提下，显现了不同的电导率区间的特点，它可以被应用在导电薄膜、传感器、化学阀、生物材料等诸多方面。水凝胶电极片是一种新型的电极材料，它利用了导电水凝胶的水溶性和可塑性，将其作为电极材料，实现高灵敏度、高稳定性的电信号检测，可应用于各种电信号检测领域，如生物传感、环境监测、化学分析等。
[0004]目前，现有技术的导电水凝胶往往存在湿润度不足的问题，由于水凝胶中含有大量的水分，容易在使用环境中失水变干从而导致模量升高、电导率下降等使用性能下降，从而降低了其在实际使用中的性能稳定性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种湿润导电水凝胶及其制备方法，改善了湿润度较低，状态较硬的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种湿润导电水凝胶，包括以下重量组分：12
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14份水性聚氨酯、4
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8份丙烯酸、2
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3份改性碳纳米管、1
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3份引发剂、1
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4份相容剂、8
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10份纳米羟基磷灰石
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海藻酸钠
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透明质酸、15
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20份明胶。
[0007]进一步地，所述纳米羟基磷灰石
‑
海藻酸钠
‑
透明质酸的制备方法为：将海藻酸钠、去离子水、透明质酸加入到反应器中搅拌1
‑
5h，再向其加入0.5
‑
0.6mol/L硝酸钙溶液混合均匀，反应温度40
‑
50℃，反应20
‑
30min后再滴加亚磷酸氢胺，调节pH，搅拌2
‑
24h，沉淀、洗涤、过滤、超声分散、干燥得到纳米羟基磷灰石
‑
海藻酸钠
‑
透明质酸。
[0008]更进一步地，所述海藻酸钠、透明质酸的质量比为：62:65
‑
66。
[0009]进一步地，所述亚磷酸氢胺滴加速度为4
‑
5mL/min；所述反应pH为9
‑
10。
[0010]进一步地，所述改性碳纳米管的制备方法为：向反应瓶中加入环己酮溶剂、阻聚剂对苯二酚、催化剂五氧化二磷、羟基化碳纳米管，超声分散均匀，加入乙烯基乙酸，其中对苯二酚、五氧化二磷、羟基化碳纳米管、乙烯基乙酸的质量比为2
‑
2.5:40
‑
80:10:30
‑
50，超声分散均匀，冷却至室温，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，得到改性碳纳米管。
[0011]更进一步地，所述超声分散为：在100
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105℃下反应1
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25h。
[0012]进一步地，所述相容剂为：丙烯酸接枝水性聚氨酯、马来酸酐接枝改性碳纳米管、丙烯酸接枝明胶、丙烯酸接枝海藻酸钠中的任意一种或几种。
[0013]进一步地，所述引发剂为：２,
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偶氮二（２
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甲基丙基咪）二盐酸盐、４,４
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偶氮（４
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氰基戊酸）、偶氮二异丁咪盐酸钠、偶氮氰基戊酸中的任意一种或几种。
[0014]前述湿润导电水凝胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将水性聚氨酯、丙烯酸、改性碳纳米管、纳米羟基磷灰石
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海藻酸钠
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透明质酸、明胶加入反应器中形成混合物，反应温度为16
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20℃，搅拌机速度600
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700r/min，搅拌20
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30min，然后向混合物加入相容剂搅拌3
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5h后，再加入引发剂继续搅拌2
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3h得到初料；（2）将初料取出，在16
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20℃下除泡5
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7h，启动制胶机，固化机设定所需温度且进行升温，装上聚对苯二甲酸乙二醇酯胶膜，装上PET蓝膜，装上脉丝，调整好所有的纠偏系统，设置抽胶泵的基数与收卷机的基数同步，打开固化机的进气过滤器，当固化机温度到达150
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180℃后，打开固化机排气系统，然后按下制胶机的自动按钮，出料再处理生产出所述湿润导电水凝胶。
[0015]进一步地，所述（2）中再处理为：对出料洗涤、过滤、离心、干燥。
[0016]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术引入丙烯酸单体和改性碳纳米管会形成分子交联网，在带来优异的电学性能的同时还具有较好的力学性能，丙烯酸和纳米羟基磷灰石
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海藻酸钠
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透明质酸、水性聚氨酯之间存在氢键作用产生交联，比表面积大，改善了导电水凝胶的柔性，提高了湿润性，而且制备工艺较为简单。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例对本专利技术进一步进行描述。
[0018]实施例1一种湿润导电水凝胶，包括以下重量组分：12份水性聚氨酯、4份丙烯酸、2份改性碳纳米管、1份引发剂、1份相容剂、8份纳米羟基磷灰石
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海藻酸钠
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透明质酸、15份明胶。
[0019]其制备方法为：（1）纳米羟基磷灰石
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海藻酸钠
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透明质酸的制备方法为：将60g海藻酸钠、去离子水、65g透明质酸加入到反应器中搅拌4h，再向其加入0.5mol/L硝酸钙溶液混合均匀，反应温度40℃，反应20min后再滴加亚磷酸氢胺，滴加速度为4mL/min，保持pH为9，搅拌22h，沉淀、洗涤、过滤、超声分散、干燥得到纳米羟基磷灰石
‑
海藻酸钠
‑
透明质酸；（2）改性碳纳米管的制备方法为：向反应瓶中加入环己酮溶剂、阻聚剂对苯二酚、催化剂五氧化二磷、羟基化碳纳米管，超声分散均匀，加入乙烯基乙酸，其中对苯二酚、五氧化二磷、羟基化碳纳米管、乙烯基乙酸的质量比为2:40:10:30，超声分散均匀，在90℃下反应18h，冷却至室温，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，得到改性碳纳米管；（3）将水性聚氨酯、丙烯酸、改性碳纳米管、纳米羟基磷灰石
‑
海藻酸钠
‑
透明质酸、明胶加入反应器中形成混合物，反应温度为16℃，搅拌机速度600r/min，搅拌20min，然后向混合物加入相容剂丙烯酸接枝水性聚氨酯搅拌3h后，再加入引发剂偶氮二异丁咪盐酸钠继续搅拌2h得到初料；（4）将初料取出，在16℃下除泡5h，启动制胶机，固化机设定所需温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿润导电水凝胶，其特征在于，包括以下重量组分：12
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14份水性聚氨酯、4
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8份丙烯酸、2
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3份改性碳纳米管、1
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3份引发剂、1
‑
4份相容剂、8
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10份纳米羟基磷灰石
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海藻酸钠
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透明质酸、15
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20份明胶。2.根据权利要求1所述的湿润导电水凝胶，其特征在于，所述纳米羟基磷灰石
‑
海藻酸钠
‑
透明质酸的制备方法为：将海藻酸钠、去离子水、透明质酸加入到反应器中搅拌1
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5h，再向其加入0.5
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0.6mol/L硝酸钙溶液混合均匀，反应温度40
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50℃，反应20
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30min后再滴加亚磷酸氢胺，调节pH，搅拌2
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24h，沉淀、洗涤、过滤、超声分散、干燥得到纳米羟基磷灰石
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海藻酸钠
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透明质酸。3.根据权利要求2所述的湿润导电水凝胶，其特征在于，所述海藻酸钠、透明质酸的质量比为：62:65
‑
66。4.根据权利要求1所述的湿润导电水凝胶，其特征在于，所述亚磷酸氢胺滴加速度为4
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5mL/min；所述反应pH为9
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10。5.根据权利要求1或4所述的湿润导电水凝胶，其特征在于，所述改性碳纳米管的制备方法为：向反应瓶中加入环己酮溶剂、阻聚剂对苯二酚、催化剂五氧化二磷、羟基化碳纳米管，超声分散均匀，加入乙烯基乙酸，其中对苯二酚、五氧化二磷、羟基化碳纳米管、乙烯基乙酸的质量比为2
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2.5:40
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80:10:30
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50，超声分散均...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾涛，许佳，刘昌涛，陈琦，江学煌，蒋忠，
申请(专利权)人：上海英科心电图医疗产品有限公司，
类型：发明
国别省市：