CN114601961A - 一种快干型导电液体皮肤敷料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快干型导电液体皮肤敷料及其制备方法和应用，涉及导电材料技术领域。该快干型导电液体皮肤敷料的原料包括凝胶组分和吸水组分，凝胶组分与吸水组分的质量体积比为4‑10g：1ml；凝胶组分按重量份计包括：碳基导电填料30‑60份、聚乙烯吡咯烷酮3‑5份、聚乙烯醇0.5‑2份、聚乙二醇2‑8份、氧化引发剂0.2‑1份、水30‑60份、流平剂0.5‑12份和防腐剂0.5‑1份；吸水组分包括乙醇、正丙醇和异丙醇中的至少一种。该敷料可在室温环境快速挥发形成导电薄膜且电阻较小能够满足人体传感器电极的应用要求，且对皮肤无毒，可生物降解，生物相容性好，易水洗且水解，具有良好的经济效应，应用广泛。

Description

一种快干型导电液体皮肤敷料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及导电材料技术领域，具体而言，涉及一种快干型导电液体皮肤敷料及其制备方法和应用。
背景技术
液体敷料是新型医用敷料的一种，通常以液体形式存在，其通过涂敷或喷雾方式施用于创口表面，以达到预期作用，但预期作用仅限于清洁、杀菌，起到物理屏障作用。可穿戴技术可以被定义为可以穿戴或附着在皮肤表面的电子智能设备，可以完成健康传感和监测、分析并保存数据的功能。但是传统的电极为刚性的金属夹，其舒适性方面较差且成本较高吗，而一些高分子导电凝胶虽然可以佩戴舒适但其因为受离子导电的限制，电学性能较差。容易为了贴合复杂的人体几何曲面同时符合电学性能要求和一次性使用的目标，研制出一款快速固化导电液体作为传感器电极是提高可穿戴设备性能的关键。
目前随着高分子科学和纳米技术的发展，有机材料层出不穷，通过采用不同的配方混合原料，在调配化学成分的基础上与纳米导电填料经过交联混合，可得到不同功能的电子材料。所以可以通过高分子材料开发符合医疗保健监测的快速固化导电高分子敷料。其导电浆料的组成成分包括具有导电功能的导电填料、连接成凝作用的粘接剂和改变性状的溶剂及助剂等成分，考虑到浆料需要涂敷在人体上，因此选用绿色环保的水性或醇类高分子。目前，常用的银、铜、镍等金属颗粒因为有着较高的导电性、抗氧化性等优异的物理化学性能，被广泛地用作导电填料。但此类导电浆料价格昂贵，而且存在环境污染的问题，这些弊端在一定程度上限制了这类导电浆料在柔性医疗电子设备中的应用。同时，现有的导电浆料成凝时间较长，难以快速成型。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快干型导电液体皮肤敷料及其制备方法和应用。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种快干型导电液体皮肤敷料，其原料包括凝胶组分和吸水组分，所述凝胶组分与所述吸水组分的质量体积比为4-10g：1ml；所述凝胶组分按重量份计包括：碳基导电填料30-60份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份、聚乙烯醇0.5-2份、聚乙二醇2-8份、氧化引发剂0.5份、水30-60份、流平剂0.5-12份和防腐剂0.5-1份；所述吸水组分包括乙醇、正丙醇和异丙醇的至少一种。
在可选的实施方式中，所述凝胶组分按重量份计包括：碳基导电填料35-40份、聚乙烯吡咯烷酮4-5份、聚乙烯醇0.5-1份、聚乙二醇2-5份、氧化引发剂0.4-0.6份、水40-50份、流平剂5-9份和防腐剂0.5-0.8份。
在可选的实施方式中，所述聚乙烯吡咯烷酮以聚乙烯吡咯烷酮水溶液的形式加入；
优选地，再将所述聚乙烯吡咯烷酮配制为所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液之前，还包括，将所述聚乙烯吡咯烷酮用醇溶解以去除低分子量的聚乙烯吡咯烷酮，保留高分子量的聚乙烯吡咯烷酮；
所述高分子量的聚乙烯吡咯烷酮为聚乙烯吡咯烷酮k90，其分子量平均值为1,200,000-1,400,000；
优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份为30-50份，其中，所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液中聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为10-15％。
在可选的实施方式中，所述聚乙烯醇以聚乙烯醇水溶液的形式加入；
优选地，所述聚乙烯醇水溶液的重量份为5-10份，其中，所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量百分数为10-15％。
在可选的实施方式中，所述碳基导电填料包括炭黑和碳纳米管中的至少一种；
优选地，所述炭黑和所述碳纳米管在使用前均进行了酸化处理；优选地，所述炭黑的粒径为7000-9000目；
优选地，所述碳纳米管的规格为LB217-54。
在可选的实施方式中，所述氧化引发剂包括过硫酸钠和硝酸钾中的至少一种；
优选地，所述氧化引发剂为过硫酸钠；
优选地，所述流平剂包括羧甲基纤维素钠、乙酰化透明质酸钠和海藻酸钠中的至少一种；
优选地，所述流平剂包括质量比为5-10：0.5-1：0.5-1的羧甲基纤维素钠、乙酰化透明质酸钠和海藻酸钠；
优选地，所述防腐剂包括山梨酸、维生素C和柠檬酸中的至少一种。
第二方面，本发明提供一种快干型导电液体皮肤敷料的制备方法，先将如前述实施方式任一项所述的快干型导电液体皮肤敷料中的所述凝胶组分混合均匀，接着再加入所述吸水组分进行吸水，经分离后去除溶液即得。
在可选的实施方式中，将所述凝胶组分混合均匀包括：先将所述碳基导电填料经酸处理后，与水混合得到第一混合料；
将所述聚乙烯吡咯烷酮与水混合得到聚乙烯吡咯烷酮水溶液，将所述聚乙烯醇与水混合得到聚乙烯醇水溶液；将所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液、所述聚乙烯醇水溶液、所述聚乙二醇、所述过硫酸钠、所述流平剂和所述防腐剂进行混合得到第二混合料；
将所述第一混合料和所述第二混合料混合均匀。
在可选的实施方式中，所述分离包括离心后分离，离心时的转速为1000-2000rpm，离心时间为2-5mins。
第三方面，本发明提供如前述实施方式任一项所述的快干型导电液体皮肤敷料或如前述实施方式任一项所述的快干型导电液体皮肤敷料的制备方法制备的快干型导电液体皮肤敷料在制备医用敷料、柔性医疗电子设备或传感器电极中的应用。
本发明具有以下有益效果：
本申请提供的快干型导电液体皮肤敷料通过限定聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、过硫酸钠以及吸水组分-乙醇的用量，聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇可以在氧化引发剂的引发下交联形成具有孔道结构的凝胶，接着采用乙醇溶解凝胶，由于凝胶不溶于水，而凝胶孔道内的水倾向于与乙醇互溶，因此，乙醇可以将凝胶孔道内的水吸出，减小凝胶的含水量，进而减少敷料的成凝时间，可在室温环境快速挥发形成导电薄膜且电阻较小能够满足人体传感器电极的应用要求，且对皮肤无毒，可生物降解，生物相容性好。对皮肤无刺激性、制造成低、使用安全，在2min内即可快速固化，成凝时间短，易水洗且水解，符合绿色环保的理念，减少相关电子垃圾对生态环境的影响，具有良好的经济效应。该快干型导电液体皮肤敷料可广泛应用于制备医用敷料、柔性医疗电子设备或传感器电极。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。其中，聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠、无水乙醇、乙酰化透明质酸钠、海藻酸钠、聚乙二醇、山梨酸购自阿拉丁生化科技股份有限公司；颗粒碳导电填料购自石家庄京升矿产品有限公司的规格为8000目导电炭黑产品；碳纳米管购自江苏天奈科技股份公司的规格为LB217-54导电产品。
本发明提供一种快干型导电液体皮肤敷料，其原料包括凝胶组分和吸水组分，凝胶组分与吸水组分的质量体积比为4-10g：1ml。其中，凝胶组分按重量份计包括：碳基导电填料30-60份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份、聚乙烯醇0.5-2份、聚乙二醇2-8份、氧化引发剂0.2-1份、水30-60份、流平剂0.5-12份和防腐剂0.5-1份；吸水组分包括乙醇、正丙醇和异丙醇中的至少一种。
优选地，凝胶组分按重量份计包括：碳基导电填料35-40份、聚乙烯吡咯烷酮4-5份、聚乙烯醇0.5-1份、聚乙二醇2-5份、氧化引发剂0.4-0.6份、水40-50份、流平剂5-9份和防腐剂0.5-0.8份。
本申请中，碳基导电填料为快干型导电液体皮肤敷料提供导电性能。具体地，碳基导电填料包括炭黑和碳纳米管中的至少一种；优选地，在使用炭黑和碳纳米管时需要先将炭黑和碳纳米管经酸化处理。其中，炭黑的粒径为7000-9000目；碳纳米管的规格为LB217-54。
聚乙烯吡咯烷酮简称PVP，是一种非离子型高分子化合物。其具有优异的胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、溶解性和生物相溶性，对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激。本申请中，聚乙烯吡咯烷酮以聚乙烯吡咯烷酮水溶液的形式加入；由于本申请中聚乙烯吡咯烷酮为市购获得，其分子量是一个较大的范围值，本申请中，在将聚乙烯吡咯烷酮配制为聚乙烯吡咯烷酮水溶液之前，还包括，将聚乙烯吡咯烷酮用醇溶解以去除低分子量的聚乙烯吡咯烷酮，保留高分子量的聚乙烯吡咯烷酮。通过先用醇溶解的方式使低分子量的聚乙烯吡咯烷酮溶解并通过分离的方式而去除，仅仅保留高分子量的聚乙烯吡咯烷酮，便于后续交联中作为高分子网络基材。优选地，高分子量的聚乙烯吡咯烷酮为聚乙烯吡咯烷酮k90，其分子量平均值为1,200,000-1,400,000；
由于本申请中，聚乙烯吡咯烷酮是以聚乙烯吡咯烷酮水溶液的形式加入的，聚乙烯吡咯烷酮水溶液加入的具体重量份为30-50份，其中，所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液中聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为10-15％。也即是，采用本申请中的组分水将聚乙烯吡咯烷酮进行预先溶解以配制成聚乙烯吡咯烷酮水溶液，随后再进行加入，聚乙烯吡咯烷酮水溶液可以保证聚乙烯吡咯烷酮能够充分溶解并利于后续的混合。
聚乙烯醇，别名PVA，本申请的聚乙烯醇为医药级聚乙烯醇，不同于化工级别聚乙烯醇，它是一种极安全的高分子有机物，对人体无毒，无副作用，具有良好的生物相容性。本申请中，聚乙烯醇以聚乙烯醇水溶液的形式加入；优选地，聚乙烯醇水溶液的重量份为5-10份，其中，所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量百分数为10-15％。也即是，采用本申请中的组分水将聚乙烯醇进行预先溶解以配制成聚乙烯醇水溶液，随后再进行加入，聚乙烯醇水溶液可以保证聚乙烯醇能够充分溶解并利于后续的混合。
聚乙二醇具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接性，其可以与聚乙烯醇发生交联反应。
氧化引发剂包括过硫酸钠和硝酸钾中的至少一种；优选地，本申请中选择过硫酸钠作为氧化引发剂，过硫酸钠为白色粉末，将其作为组分形成的敷料颜色更易于接受，聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇以及聚乙二醇在过硫酸钠的引发下会发生交联反应，聚合形成致密的内互交联网络结构的水凝胶。
流平剂包括羧甲基纤维素钠、乙酰化透明质酸钠和海藻酸钠中的至少一种；优选地，流平剂包括质量比为5-10：0.5-1：0.5-1的羧甲基纤维素钠、乙酰化透明质酸钠和海藻酸钠。
防腐剂包括山梨酸、维生素C和柠檬酸中的至少一种。防腐剂可以保持浆料的性能稳定。
本申请中采用乙醇作为吸水组分，在上述凝胶组成混合形成凝胶后，加入乙醇，由于凝胶不溶于乙醇，但是凝胶孔洞内的水会倾向于与乙醇进行混合，本申请中，通过离心搅拌的方式将凝胶孔洞内的水甩出并与乙醇进行混合，最后经分离去除溶液，剩余的凝胶即为本申请的快干型导电液体皮肤敷料。需要说明的是，本申请中限定的是快干型导电液体皮肤敷料的原料，其中含有吸水组分，而在快干型导电液体皮肤敷料的最终产品组成中，可能不含吸水组分，同时水的含量也远低于原料的含量。
此外，本申请还提供了上述快干型导电液体皮肤敷料的制备方法，先将凝胶组分混合均匀，接着再加入吸水组分进行吸水，经分离后去除溶液即得。
具体来说，包括如下步骤：
(1)先将碳基导电填料经酸处理后，与水混合得到第一混合料；
(2)将聚乙烯吡咯烷酮与水混合得到聚乙烯吡咯烷酮水溶液，将聚乙烯醇与水混合得到聚乙烯醇水溶液；将聚乙烯吡咯烷酮水溶液、聚乙烯醇水溶液、聚乙二醇、过硫酸钠、流平剂和防腐剂进行混合得到第二混合料；
(3)将第一混合料和第二混合料混合均匀；
(4)再加入吸水组分进行吸水，于1000-2000rpm的转速下(优选转速为1000-1200rpm)离心2-5min后，分离去除上清液。
本申请实施例提供的快干型导电敷料的制备方法，工艺简单、成本低，通过制备原料调浆可以制成可生物降解、且耐水和环保的一次性导电浆料；因此具有很好的应用前景。
制备获得的快干型导电液体皮肤敷料可在室温环境快速挥发形成导电薄膜且电阻较小能够满足人体传感器电极的应用要求，且对皮肤无毒，可生物降解，生物相容性好。对皮肤无刺激性、制造成低、使用安全，在2min内即可快速固化，成凝时间短，易水洗且水解，符合绿色环保的理念，减少相关电子垃圾对生态环境的影响，具有良好的经济效应。该快干型导电液体皮肤敷料可广泛应用于制备医用敷料、柔性医疗电子设备或传感器电极。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分包括酸化炭黑粉末40份、聚乙烯吡咯烷酮水溶液40份(其中聚乙烯吡咯烷酮4份)、聚乙烯醇水溶液10份(其中聚乙烯醇1份)、聚乙二醇2份、过硫酸钠0.5份、羧甲基纤维素钠5份、乙酰化透明质酸钠1份、海藻酸钠1份、山梨酸0.5份。
其制备方法包括以下步骤：
S1：将炭黑粉末与山梨酸混合后，干燥后到亲水的酸化炭黑粉末，作为第一混合料；
S2：将聚乙烯吡咯烷酮先与乙醇按照料液比为1：10进行混合溶解然后过滤用以去除低分子量的聚乙烯吡咯烷酮，干燥过滤所得的高分子量的聚乙烯吡咯烷酮；将高分子量的聚乙烯吡咯烷酮与水按照1：10重量份混合经溶解得到聚乙烯吡咯烷酮水溶液；
S3：将聚乙烯醇与9份水混合得到约10份的聚乙烯醇水溶液；
S4：将羧甲基纤维素钠、乙酰化透明质酸钠、海藻酸钠、聚乙烯醇水溶液、聚乙二醇按份数进行混合处理，最后加入聚乙烯吡咯烷酮水溶液得到第二混合料，经行星式重力搅拌形成第二混合料；
S5：将第一混合料与第二混合料混合，获得凝胶组分；
S6：按照凝胶组分：乙醇为5g：1ml的固定比加入乙醇，于1000rpm转速下离心5min后，分离去除上清液，得到快干型导电液体皮肤敷料。
本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为10000-12000mPa.s之间。
实施例2
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分包括炭黑粉末40份、聚乙烯吡咯烷酮水溶液40份(其中聚乙烯吡咯烷酮4份)、聚乙烯醇水溶液5份(其中聚乙烯醇0.5份)、聚乙二醇5份、过硫酸钠0.5份、羧甲基纤维素钠5份、乙酰化透明质酸钠3份、海藻酸钠1份、山梨酸0.5份。其制备方法与实施例1相同。
按照凝胶组分:乙醇为5g：1ml的固定比加入乙醇，于1000rpm转速下离心5min后，分离去除上清液，得到快干型导电液体皮肤敷料。本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为10000-12000mPa.s之间。
实施例3
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分包括炭黑粉末45份、聚乙烯吡咯烷酮水溶液30份(其中聚乙烯吡咯烷酮3份)、聚乙烯醇水溶液10份(其中聚乙烯醇1份)、聚乙二醇5份、过硫酸钠0.5份、羧甲基纤维素钠5份、乙酰化透明质酸钠3份、海藻酸钠1份、山梨酸0.5份。其制备方法与实施例1相同。
按照凝胶组分:乙醇为5g：1ml的固定比加入乙醇，于2000rpm转速下离心2min后，分离去除上清液，得到快干型导电液体皮肤敷料。本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为10000-12000mPa.s之间。
实施例4
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分包括炭黑粉末30份、聚乙烯吡咯烷酮水溶液50份(其中聚乙烯吡咯烷酮5份)、聚乙烯醇水溶液5份(其中聚乙烯醇0.5份)、聚乙二醇7份、过硫酸钠0.5份、羧甲基纤维素钠5份、乙酰化透明质酸钠1份、海藻酸钠1份、山梨酸0.5份。其制备方法与实施例1相同。
按照凝胶组分:乙醇为10g：1ml的固定比加入乙醇，于2000rpm的转速下离心2min后，分离去除上清液，得到快干型导电液体皮肤敷料。本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为8000-10000mPa.s之间。
实施例5
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分包括炭黑粉末30份、聚乙烯吡咯烷酮水溶液50份(其中聚乙烯吡咯烷酮5份)、聚乙烯醇水溶液10份(其中聚乙烯醇1份)、聚乙二醇2份、过硫酸钠0.5份、羧甲基纤维素钠5份、乙酰化透明质酸钠1份、海藻酸钠1份、山梨酸0.5份。其制备方法与实施例1相同。按照凝胶组分:乙醇为10g：1ml的固定比加入乙醇，于2000rpm的转速下离心5min后，分离去除上清液，得到快干型导电液体皮肤敷料。本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为8000-10000mPa.s之间。
实施例6
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分包括炭黑粉末55份、聚乙烯吡咯烷酮水溶液30份(其中聚乙烯吡咯烷酮3份)、聚乙烯醇水溶液5份(其中聚乙烯醇0.5份)、聚乙二醇2份、过硫酸钠0.5份、羧甲基纤维素钠5份、乙酰化透明质酸钠1份、海藻酸钠1份、山梨酸0.5份。其制备方法与实施例1相同。
按照凝胶组分:乙醇为10g：1ml的固定比加入乙醇，于2000rpm的转速下离心5min后，分离去除上清液，得到快干型导电液体皮肤敷料。本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为8000-10000mPa.s之间。
实施例7
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分包括炭黑粉末30份、碳纳米管25份、聚乙烯吡咯烷酮水溶液30份(其中聚乙烯吡咯烷酮3份)、聚乙烯醇水溶液5份(其中聚乙烯醇0.5份)、聚乙二醇8份、过硫酸钠0.5份、乙酰化透明质酸钠1份、山梨酸0.5份。其制备方法与实施例1相同。按照凝胶组分:乙醇为5g：1ml的固定比加入乙醇，于1000rpm的转速下离心2min后，分离去除上清液，得到快干型导电液体皮肤敷料。本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为8000-10000mPa.s之间。
实施例8
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分与实施例1相同，区别在于，本实施例中省略了步骤S2和S3，在步骤S4中，聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇是直接加入而未以水溶液的方式加入。
本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为15000-20000mPa.s之间。
实施例9
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分与实施例1相同，区别在于降低过硫酸钠份数10倍即为0.05份。其它含量与实施例1相同。按照凝胶组分:乙醇为5g：1ml的固定比加入乙醇，于1000rpm的转速下离心2min后，分离去除上清液，得到快干型导电液体皮肤敷料。本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为8000-10000mPa.s之间。
实施例10
本实施例提供了一种快干型导电液体皮肤敷料，其组分与实施例1相同，区别在于提高过硫酸钠份数10倍即为5份。其它含量与实施例1相同。按照凝胶组分:乙醇为5g：1ml的固定比加入乙醇，于1000rpm的转速下离心2min后，分离去除上清液，得到快干型导电液体皮肤敷料。本实施例制备获得的快干型导电液体皮肤敷料的粘度为8000-10000mPa.s之间。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于：本对比例中省略了聚乙烯吡咯烷酮溶液。最终导电浆料的粘度为20000mP.s左右。
对比例2
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于：本对比例中省略了聚乙烯醇溶液。最终导电浆料的粘度为15000mP.s左右。
对比例3
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于：本对比例中省略了过硫酸钠。最终导电浆料的粘度为10000mP.s左右。
对比例4
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于：本对比例中省略了吸水组分-乙醇，直接将凝胶组分混合均匀经离心分离去除上清液后即作为导电浆料。最终导电浆料的粘度为15000mP.s之间。
对比例5
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于：本对比例中将吸水组分-乙醇替换为丙酮，最终导电浆料的粘度为100000mPa.s之间。
性能测试
将制备所得的快干型导电敷料涂敷在PET基材上进行性能测试，具体地，将试样用镊子放在干净的PET薄膜上，再用玻璃棒压平，再置于室温通风环境下到凝胶，计时得固化的导电凝胶的所需时间。然后进行电阻测试以及拉伸测试。具体为将导电凝胶固定为圆型薄片，用万用表的笔端放置在其直径左右两端，再利用镊子拉伸两端，直至其出现裂缝，确定拉伸应变。其结果如下表所示。
Figure BDA0003535012670000121
Figure BDA0003535012670000131
从上表可以看出，聚乙烯吡咯烷酮溶液成分的增加可以明显缩短成凝时间，良好的成凝时间应该是10分钟以内，因此其成分应当不低于30％，单其成分增加会明显增加电阻。为了获得低于1kohm的导电薄膜，聚乙烯吡咯烷酮溶液成分的成分不可高于40％，因此可得优化的实施例为实施例1-2。从实施例3-6可以看出，其调整了组分间的配比不在最佳范围内，同时加入乙醇后的离心速度为2000rpm，配比不合适以及离心速度过大均会导致固化时间增加。从实施例7可以看出，其调整了组分间的配比不在最佳范围内，但是由于其离心速度较小，也可以获得较佳的固化时间。从实施例8可以看出，直接加入聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，可能导致混合不均匀从而影响凝胶的拉伸性能，从实施例9、10可以看出，氧化剂过硫酸钠的合适含量为0.5份，否则同样会影响凝胶的拉伸性能。通过对比例1-3可以看出，本实施例中，聚乙烯吡咯烷酮溶液、聚乙烯醇溶液、过硫酸钠、以及吸水组分-乙醇是减少成凝时间的关键，这几者按照特定的比例配合可以显著降低成凝时间，提升导电薄膜的附着力。从对比例4可以看出，从对比例5可以看出，省略吸水组分后，其固化时间显著增加。丙酮虽然也有和乙醇一样的吸水效果但味道刺激，不适合应用在人体皮肤。
综上所述，本申请提供的快干型导电液体皮肤敷料通过限定聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、过硫酸钠以及吸水组分-乙醇的用量，聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇可以在过硫酸钠的引发下交联形成具有孔道结构的凝胶，接着采用乙醇溶解凝胶，由于凝胶不溶于水，而凝胶孔道内的水倾向于与乙醇互溶，因此，乙醇可以将凝胶孔道内的水吸出，减小凝胶的含水量，进而减少敷料的成凝时间，可在室温环境快速挥发形成导电薄膜且电阻较小能够满足人体传感器电极的应用要求，且对皮肤无毒，可生物降解，生物相容性好。对皮肤无刺激性、制造成低、使用安全，在2min内即可快速固化，成凝时间短，易水洗且水解，符合绿色环保的理念，减少相关电子垃圾对生态环境的影响，具有良好的经济效应。该快干型导电液体皮肤敷料可广泛应用于制备医用敷料、柔性医疗电子设备或传感器电极。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快干型导电液体皮肤敷料，其特征在于，其原料包括凝胶组分和吸水组分，所述凝胶组分与所述吸水组分的质量体积比为4-10g：1ml；所述凝胶组分按重量份计包括：碳基导电填料30-60份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份、聚乙烯醇0.5-2份、聚乙二醇2-8份、氧化引发剂0.2-1份、水30-60份、流平剂0.5-12份和防腐剂0.5-1份；所述吸水组分包括乙醇、正丙醇和异丙醇中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的快干型导电液体皮肤敷料，其特征在于，所述凝胶组分按重量份计包括：碳基导电填料35-40份、聚乙烯吡咯烷酮4-5份、聚乙烯醇0.5-1份、聚乙二醇2-5份、氧化引发剂0.4-0.6份、水40-50份、流平剂5-9份和防腐剂0.5-0.8份。
3.根据权利要求1所述的快干型导电液体皮肤敷料，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮以聚乙烯吡咯烷酮水溶液的形式加入；
优选地，再将所述聚乙烯吡咯烷酮配制为所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液之前，还包括，将所述聚乙烯吡咯烷酮用醇溶解以去除低分子量的聚乙烯吡咯烷酮，保留高分子量的聚乙烯吡咯烷酮；
优选地，所述高分子量的聚乙烯吡咯烷酮为聚乙烯吡咯烷酮k90，其分子量平均值为1,200,000-1,400,000；
优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份为30-50份，其中，所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液中聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为10-15％。
4.根据权利要求1所述的快干型导电液体皮肤敷料，其特征在于，所述聚乙烯醇以聚乙烯醇水溶液的形式加入；
优选地，所述聚乙烯醇水溶液的重量份为5-10份，其中，所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量百分数为10-15％。
5.根据权利要求1所述的快干型导电液体皮肤敷料，其特征在于，所述碳基导电填料包括炭黑和碳纳米管中的至少一种；
优选地，所述炭黑和所述碳纳米管在使用前均进行了酸化处理；
优选地，所述炭黑的粒径为7000-9000目；
优选地，所述碳纳米管的规格为LB217-54。
6.根据权利要求1所述的快干型导电液体皮肤敷料，其特征在于，所述氧化引发剂包括过硫酸钠和硝酸钾中的至少一种；
优选地，所述氧化引发剂为过硫酸钠；
优选地，所述流平剂包括羧甲基纤维素钠、乙酰化透明质酸钠和海藻酸钠中的至少一种；
优选地，所述流平剂包括质量比为5-10：0.5-1：0.5-1的羧甲基纤维素钠、乙酰化透明质酸钠和海藻酸钠；
优选地，所述防腐剂包括山梨酸、维生素C和柠檬酸中的至少一种。
7.一种快干型导电液体皮肤敷料的制备方法，其特征在于，先将如权利要求1-6任一项所述的快干型导电液体皮肤敷料中的所述凝胶组分混合均匀，接着再加入所述吸水组分进行吸水，经分离后去除溶液即得。
8.根据权利要求7所述的快干型导电液体皮肤敷料的制备方法，其特征在于，将所述凝胶组分混合均匀包括：先将所述碳基导电填料经酸处理后，与水混合得到第一混合料；
将所述聚乙烯吡咯烷酮与水混合得到聚乙烯吡咯烷酮水溶液，将所述聚乙烯醇与水混合得到聚乙烯醇水溶液；将所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液、所述聚乙烯醇水溶液、所述聚乙二醇、所述过硫酸钠、所述流平剂和所述防腐剂进行混合得到第二混合料；
将所述第一混合料和所述第二混合料混合均匀。
9.根据权利要求7所述的快干型导电液体皮肤敷料的制备方法，其特征在于，所述分离包括离心后分离，离心时的转速为1000-2000rpm，离心时间为2-5mins；
优选地，离心时的转速为1000-1200rpm。
10.如权利要求1-6任一项所述的快干型导电液体皮肤敷料或如权利要求7-9任一项所述的快干型导电液体皮肤敷料的制备方法制备的快干型导电液体皮肤敷料在制备医用敷料、柔性医疗电子设备或传感器电极中的应用。
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