一种功能性浆料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种功能性浆料，由包括以下组分的原料制备而成：光油溶液100重量份；填充料10～20重量份；功能性碳材料5～20重量份；助剂1～5重量份；所述光油溶液由质量比为1：1～1：4的光油和有机溶剂组成。该功能性浆料，采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，在保证高导电效率的同时，能够解决因团聚造成浆料混合不均一的问题。实验结果表明，本发明专利技术提供的功能性浆料具备导电能力强，电子传输效率高，可大幅提升电化学传感器的灵敏度，对快速开发电化学检测产品有帮助，同时均一性好，解决了石墨粉容易团聚和制备的碳浆存在不均一的问题，从而提升了传感器的精密度，拓展了功能性碳浆在电化学传感器上的应用。了功能性碳浆在电化学传感器上的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种功能性浆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及功能性浆料
，更具体地说，是涉及一种功能性浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在医疗体外诊断(IVD)领域，基于电化学方法的生物传感器检测具备快速、简便、灵敏度高的优点，现已广泛用于人体体液(血液或者尿液)中葡萄糖、尿酸、肌酐、乳酸、总胆固醇、甘油三酯等生物分子的检测。
[0003]电化学法的生物传感器，是使用一种不导电的基板做支撑，在基板上丝印相应电极(工作电极、参比电极等)制备而成，电极作为生物传感器的重要组成部分，主要起导电传输电子的作用。而制备电极的材料主要为碳浆料和导电的金属浆料，碳浆由于其价格低廉，可用于丝印进行大规模的生产，作为电化学传感器制备的首选，然而市面上商用的导电碳浆存在碳浆电阻较大、电子传输效率低，从而影响传感器的灵敏度；因此，为了提高电极电子的传递速率，提高传感器的灵敏度，获得一款电子传导能力快的功能性碳浆是构建高性能电化学传感器的关键。
[0004]目前已有文献报道，通过在碳浆中添加功能性材料如纳米材料(纳米石墨，纳米管等)、导电金属粉末(金粉、银粉、钯粉或铜粉)可实现电子的快速传递，提高传感器的灵敏度；但由于金属粉末价格昂贵，且金属粉极易被氧化，容易造成传感器的不稳定，因此，纳米材料成为功能性碳浆制备的首选，然而由于纳米材料颗粒度小，极为容易团聚，导致制备的碳浆均一性不好，制作的传感器的电子传输效率不一，导致电流大小不一致，严重影响传感器的精密度和重现性。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种功能性浆料及其制备方法，本专利技术提供的功能性浆料，在保证高导电效率的同时，能够解决因团聚造成浆料混合不均一的问题，以实现功能性碳浆在电化学传感器上的应用。
[0006]本专利技术提供了一种功能性浆料，由包括以下组分的原料制备而成：
[0007]光油溶液100重量份；
[0008]填充料10～20重量份；
[0009]功能性碳材料5～20重量份；
[0010]助剂1～5重量份；
[0011]所述光油溶液由质量比为1：1～1：4的光油和有机溶剂组成。
[0012]优选的，所述光油由质量比为1：1.5～1：4的粘结剂树脂和有机溶剂调配而成；
[0013]所述粘结剂树脂选自环氧树脂、聚氨树脂、酚醛树脂、聚氯乙烯树脂、聚酯树脂和氯醋树脂中的一种或多种；
[0014]所述有机溶剂选自醋酸乙酯、醋酸丁酯、环已酮、N
‑
甲基吡咯烷酮和聚乙烯二醇中
的一种或多种。
[0015]优选的，所述填充料选自导电炭黑和/或乙炔炭黑；
[0016]所述功能性碳材料选自微米级石墨粉和/或碳纳米管；
[0017]所述助剂选自附着力促进剂迪高TEGO、十二碳醇酯、异氰酸酯和聚乙烯石蜡中的一种或多种。
[0018]本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的功能性浆料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]a)将光油和有机溶剂进行第一次混合，得到光油溶液；
[0020]b)将步骤a)得到的光油溶液与填充料、功能性碳材料、助剂进行第二次混合，得到碳浆混合物；
[0021]c)将步骤b)得到的碳浆混合物进行三辊碾磨，得到功能性浆料。
[0022]优选的，步骤a)中所述第一次混合的过程具体为：
[0023]将光油和有机溶剂加入混合容器中，先使用300rpm～500rmp的转速搅拌30min～40min，再使用1000rpm～1500rmp的转速搅拌30min～50min，得到光油溶液。
[0024]优选的，步骤b)中所述第二次混合的过程具体为：
[0025]依次将功能性碳材料、填充料和助剂加入到光油溶液中进行分散，得到碳浆混合物。
[0026]优选的，所述分散的过程采用的搅拌桨叶为大齿型分散盘，直径为40mm～55mm，上下齿高为16～18mm；所述分散的转速为1500rpm～2000rpm，时间为2h～4h。
[0027]优选的，步骤c)中所述三辊碾磨采用三辊研磨机，辊筒直径为50mm～80mm，辊筒长度为250mm～400mm。
[0028]优选的，步骤c)中所述三辊碾磨的过程具体为：
[0029]将碳浆混合物使用三辊机碾磨三遍，第一遍三辊的辊轮间距设置为30μm～15μm，转速设置为500rmp～600rpm，第二遍三辊的辊轮间距设置为15μm～8μm，转速设置为500rmp～700rpm，第三遍三辊的辊轮间距设置为8μm～5μm，转速设置为500rpm～800rmp。
[0030]优选的，所述步骤a)还包括：
[0031]调配光油；所述调配的过程具体为：
[0032]将粘结剂树脂和有机溶剂在1000rpm～1500rpm下搅拌2h～4h后，放置24h以上备用。
[0033]本专利技术提供了一种功能性浆料，由包括以下组分的原料制备而成：光油溶液100重量份；填充料10～20重量份；功能性碳材料5～20重量份；助剂1～5重量份；所述光油溶液由质量比为1：1～1：4的光油和有机溶剂组成。与现有技术相比，本专利技术提供的功能性浆料，采用特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，在保证高导电效率的同时，能够解决因团聚造成浆料混合不均一的问题，以实现功能性碳浆在电化学传感器上的应用。实验结果表明，本专利技术提供的功能性浆料具备导电能力强，电子传输效率高，可大幅提升电化学传感器的灵敏度，对快速开发电化学检测产品有帮助，同时均一性好，解决了石墨粉容易团聚和制备的碳浆存在不均一的问题，从而提升了传感器的精密度，拓展了功能性碳浆在电化学传感器上的应用。
[0034]此外，本专利技术提供的制备方法原材料易得，成本低，易于存储，且碳浆制作工艺不
需要使用复杂设备和旋蒸等工艺，只采用搅拌和三辊碾磨，方便而又简单，有利于大规模的工业化生产。
附图说明
[0035]图1为不同碳浆的电流线性；
[0036]图2为不同碳浆的电流精密度。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]本专利技术提供了一种功能性浆料，由包括以下组分的原料制备而成：
[0039]光油溶液100重量份；
[0040]填充料10～20重量份；
[0041]功能性碳材料5～20重量份；
[0042]助剂1～5重量份；
[0043]所述光油溶液由质量比为1：1～1：4的光油和有机溶剂组成。
[0044]本专利技术的目的是提供一种配比合理、配制方法科学的碳浆，在保证高导电效率同时，解决因团聚造成浆料混合不均一的问题，以实现功能性碳浆在电化学传感器上的应用。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能性浆料，其特征在于，由包括以下组分的原料制备而成：光油溶液100重量份；填充料10～20重量份；功能性碳材料5～20重量份；助剂1～5重量份；所述光油溶液由质量比为1：1～1：4的光油和有机溶剂组成。2.根据权利要求1所述的功能性浆料，其特征在于，所述光油由质量比为1：1.5～1：4的粘结剂树脂和有机溶剂调配而成；所述粘结剂树脂选自环氧树脂、聚氨树脂、酚醛树脂、聚氯乙烯树脂、聚酯树脂和氯醋树脂中的一种或多种；所述有机溶剂选自醋酸乙酯、醋酸丁酯、环已酮、N
‑
甲基吡咯烷酮和聚乙烯二醇中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的功能性浆料，其特征在于，所述填充料选自导电炭黑和/或乙炔炭黑；所述功能性碳材料选自微米级石墨粉和/或碳纳米管；所述助剂选自附着力促进剂迪高TEGO、十二碳醇酯、异氰酸酯和聚乙烯石蜡中的一种或多种。4.一种权利要求1～3任一项所述的功能性浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将光油和有机溶剂进行第一次混合，得到光油溶液；b)将步骤a)得到的光油溶液与填充料、功能性碳材料、助剂进行第二次混合，得到碳浆混合物；c)将步骤b)得到的碳浆混合物进行三辊碾磨，得到功能性浆料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述第一次混合的过程具体为：将光油和有机溶剂加入混合容器中，先使用300rpm～500rmp的转速搅拌30mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萍，雷湘南，杨如树，蔡晓华，
申请(专利权)人：三诺生物传感股份有限公司，
类型：发明
国别省市：