CN114774067A - 一种泡沫型导电胶状亲肤敷料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料及其制备方法和应用,涉及导电材料技术领域。该泡沫型导电胶状亲肤敷料的原料按重量份计包括:聚乙烯醇1‑10份、聚乙烯吡咯烷酮1‑10份、聚乙烯亚胺15‑25份、交联剂1‑5份、柔顺剂1‑5份、稳定剂1‑5份、水10‑90份和导电填料5‑10份。本申请通过合理的比例调控完成有效交联并形成具有孔道结构的亲肤泡沫型导电胶,形成导电胶密度小、电阻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,具有良好的经济效应。其可广泛应用于制备管道密封防漏剂、柔性医疗电子设备、传感器电极或辅助缓冲电极中。
Description
技术领域
本发明涉及导电材料技术领域,具体而言,涉及一种泡沫型导电胶状亲肤敷料及其制备方法和应用。
背景技术
随着柔性电子技术的蓬勃发展,具有三维结构的可伸缩和可压缩导电体因为其特殊的机械电气性能在可变形电子学方面中受到广泛关注和研究。与传统金属导体不同,柔性导电体在制备与使用过程中,由于长期受到应力变形从而导致机械性能变差、导电率变低,最终满足不了性能的稳定要求。为了解决这一技术问题,人们开始研究发泡性导电复合材料,根据CN113831652A(一种碳系改性的高导电发泡三元乙丙橡胶)记录,其采用炭黑与三元乙丙橡胶。但三元乙丙橡胶是一种油性有机物,应用场景受限且存在环境污染的问题。
目前随着高分子科学和纳米技术的发展,绿色高分子材料层出不穷,因此具有绿色环保的性质,且既能密封各种结构和管道中的接头或接缝以防止泄漏,又能导电,还能适用于人体皮肤的传感器电极的发泡材料的有待研究。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供泡沫型导电胶状亲肤敷料和泡沫型导电胶状亲肤敷料的制备方法。
本发明是这样实现的:
第一方面,本发明提供一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其原料按重量份计包括:聚乙烯醇1-10份、聚乙烯吡咯烷酮1-10份、聚乙烯亚胺15-25份、交联剂1-5份、柔顺剂1-5份、稳定剂1-5份、水10-90份和导电填料5-10份。
第二方面,本发明提供一种泡沫型导电胶状亲肤敷料的制备方法,将如前述实施方式任一项所述泡沫型导电胶状亲肤敷料的原料混合均匀;
优选地,将所述聚乙烯醇和水配制成聚乙烯醇水溶液,将所述聚乙烯吡咯烷酮和水配制成聚乙烯吡咯烷酮水溶液;
将所述聚乙烯醇水溶液和所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液共混,接着加入所述导电填料,混合均匀后获得导电浆料;
将所述聚乙烯亚胺、所述交联剂、所述柔顺剂和所述稳定剂混合均匀得到助剂辅料;
将所述导电浆料与所述助剂辅料混合均匀得到所述泡沫型导电胶状亲肤敷料。
第三方面,本发明提供一种泡沫型导电胶状亲肤敷料在制备管道密封防漏剂、柔性医疗电子设备、传感器电极或辅助缓冲电极中的应用。
本发明具有以下有益效果:
本申请提供的泡沫型导电亲肤敷料通过合理的炭黑粉末、聚乙烯醇PVA水溶液、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液、聚乙烯亚胺、交联剂、柔顺剂、稳定剂比例调控完成有效交联并形成具有孔道结构的亲肤泡沫型导电胶,形成导电胶密度小、电阻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,具有良好的经济效应。该泡沫型导电亲肤敷料可广泛应用于制备管道密封防漏剂、柔性医疗电子设备、传感器电极、辅助缓冲电极中。
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,PVA聚乙烯醇购自上海影佳实业发展有限公司、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,银粉和银包铜导电填料购自广州北峻工业材料有限公司,水性聚乙烯吡咯烷酮PVPK90购自广东粤美化工有限公司、聚乙二醇PEG,发泡剂聚乙烯亚胺PEI、稳定剂4-甲酰基苯硼酸购自阿拉丁生化科技股份有限公司。有机钛Tyzor212、有机钛Tyzor371购自广州市万俊化工科技有限公司和,硼交联剂RW-S27购自苏州润维新材料科技有限公司,壳聚糖季铵盐购自西安普瑞斯生物工程有限公司和JF-303-30A氨基硅油购自嘉善江南纺织材料股份有限公司。Rianlon抗氧剂245购自利安隆供应链管理有限公司。
本发明提供一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其原料按重量份计包括:聚乙烯醇1-10份、聚乙烯吡咯烷酮1-10份、聚乙烯亚胺15-25份、交联剂1-5份、柔顺剂1-5份、稳定剂1-5份、水10-90份和导电填料5-10份。
聚乙烯醇,别名PVA,本申请的聚乙烯醇为医用中冷型聚乙烯醇,其可以于50-60℃下溶解,区别于常温溶解。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。本申请中聚乙烯醇采用水溶液加入,即将聚乙烯醇与水预先配制为聚乙烯醇水溶液后加入,可以保证聚乙烯醇充分溶解,有利于后续的混合。优选地,聚乙烯醇水溶液的重量份为15-45份,其中,聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量百分数为10-20%;优选地,聚乙烯醇选自医用中冷型聚乙烯醇,粘度值为20-25mPA.S。
聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)简称PVP,其实一种合成水溶性高分子化合物,其具有胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用,并且具有优异的溶解性能及生理相容性。PVP有优良的生理惰性,不参与人体新陈代谢,又具有优良的生物相容性,对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激。本申请中,聚乙烯吡咯烷酮采用水溶液加入,即将聚乙烯吡咯烷酮与水预先配制为聚乙烯吡咯烷酮水溶液后加入;可以保证聚乙烯吡咯烷酮充分溶解,有利于后续的混合。聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份为15-45份,其中,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10-20%;优选地,聚乙烯吡咯烷酮选自高分子量的聚乙烯吡咯烷酮k90,分子量平均值为1300000。
优选地,聚乙烯醇水溶液的重量份为20-40份,聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份为20-30份;本申请研究发现,聚乙烯醇水溶液和聚乙烯吡咯烷酮水溶液的比例对于泡沫型导电胶状亲肤敷料的配制至关重要,聚乙烯醇水溶液和聚乙烯吡咯烷酮水溶液两者的比例高低可以明显影响发泡型导电亲肤浆料固化后的硬度与弹性。其中,聚乙烯醇水溶液和聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份比例为1-2:1时,所得浆料固化后的泡沫导电胶弹性与柔性较佳。
聚乙烯亚胺是一种水溶性高分子聚合物,聚乙烯亚胺固体材料可以吸收潮湿空气中的二氧化碳,其具有很强的附着能力,可以有效的使细胞贴附。聚乙烯亚胺可以用于纤维改性、印染助剂、离子交换树脂及凝聚与沉降(金属的捕集、废水处理)等。通常将聚乙烯亚胺用作发泡剂需要对聚乙烯亚胺进行改性,而在一定条件下,聚乙烯亚胺固体材料可以大量吸收潮湿空气中的二氧化碳,本申请中将直接使用聚乙烯亚胺,将其与聚乙烯醇水溶液和聚乙烯吡咯烷酮水溶液按照特定的比例混合,通过行星式搅拌反应,在链式聚乙烯醇与聚乙烯吡咯烷酮上接枝聚乙烯亚胺,由于搅拌过程在进一步与空气中的CO2反应以获得相应的CO2加合物(-PEI-CO2s),从而制备获得发泡效果好的浆料。优选地,聚乙烯亚胺的重量份为20-25份;聚乙烯亚胺和聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份比例为1-1.5:1。
导电填料包括碳基导电填料和金属基导电填料中的至少一种;其中,碳基导电填料包括导电炭黑和碳纳米管中的至少一种,导电炭黑和碳纳米管在使用前均进行了酸化处理;炭黑的粒径为7000-9000目;碳纳米管的规格为LB217-54。金属基导电填料包括微米级银粉和银包铜粉中的至少一种;微米级银粉和银包铜粉在使用前均进行了表面亲水性处理。
交联剂包括但不限于有机钛Tyzor212、有机钛Tyzor371和低硼交联剂RW-S27中至少一种;柔顺剂包括但不限于聚乙二醇、壳聚糖季铵盐和JF-303-30A1氨基硅油中的至少一种;稳定剂包括但不限于丙三醇、4-甲酰基苯硼酸、Rianlon抗氧剂245中的至少一种。
上述交联剂、柔顺剂和稳定剂为常规助剂,其他只要能够实现上述交联、柔顺和稳定功效的组分也可以作为本申请的交联剂、柔顺剂和稳定剂。
此外,本申请还提供了上述泡沫型导电胶状亲肤敷料的制备方法,其包括将泡沫型导电胶状亲肤敷料的原料混合均匀,具体来说,包括如下步骤:
S1、将聚乙烯醇和水配制成聚乙烯醇水溶液,将聚乙烯吡咯烷酮和水配制成聚乙烯吡咯烷酮水溶液;
S2、将聚乙烯醇水溶液和聚乙烯吡咯烷酮水溶液共混,接着加入导电填料,混合均匀后获得导电浆料;
S3、将聚乙烯亚胺、交联剂、柔顺剂和稳定剂混合均匀得到助剂辅料;
S4、将导电浆料与助剂辅料混合均匀得到泡沫型导电胶状亲肤敷料。
本申请中,通过预先将聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮配制成水溶液,可以保证聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮溶解更充分,同时加入导电填料得到导电浆料。并且还将聚乙烯亚胺、交联剂、柔顺剂和稳定剂等助剂辅料进行混合,可以保证这些组分的均匀混合,最后再将导电浆料与助剂辅料进行混合即可制得本申请的泡沫型导电胶状亲肤敷料。本申请提供的制备方法简单,操作容易。制备获得的泡沫型导电胶状亲肤敷料可广泛应用于制备管道密封防漏剂、柔性医疗电子设备、传感器电极或辅助缓冲电极中。
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泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括炭黑粉末5份、聚乙烯醇PVA水溶液30份(聚乙烯醇的质量百分数为15%)、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液30份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为15%)、聚乙烯亚胺PEI 20份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG 5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份。
其制备方法包括以下步骤:
S1:聚乙烯醇PVA水溶液30份与聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液30份经行星式搅拌机混合均匀;
S2:把炭黑粉末5份加入上述的高分子溶液中,再经行星式搅拌机混合均匀得基础导电浆料;
S3:将发泡剂聚乙烯亚胺PEI 20份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG 5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份经行星式搅拌机混合均匀得助剂辅料;
S4:将S2所得的基础导电浆料与S3所得的助剂辅料再经行星式搅拌机混合均匀得泡沫型导电胶状亲肤敷料。
实施例2
本实施例提供了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括炭黑粉末5份、聚乙烯醇PVA水溶液30份(聚乙烯醇的质量百分数为15%)、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液30份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为15%)、聚乙烯亚胺PEI 25份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG 3份、稳定剂丙三醇1份、4-甲酰基苯硼1份。
其制备方法包括以下步骤:
S1:聚乙烯醇PVA水溶液30份与聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液30份经行星式搅拌机混合均匀;
S2:把炭黑粉末5份加入上述的高分子溶液中,再经行星式搅拌机混合均匀得基础导电浆料;
S3:将发泡剂聚乙烯亚胺PEI 25份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG 3份、稳定剂丙三醇1份、4-甲酰基苯硼1份经行星式搅拌机混合均匀得助剂辅料;
S4:将S2所得的基础导电浆料与S3所得的助剂辅料再经行星式搅拌机混合均匀得泡沫型导电胶状亲肤敷料。
实施例3
本实施例提供了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括炭黑粉末10份、聚乙烯醇PVA水溶液30份(聚乙烯醇的质量百分数为15%)、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液30份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为15%)、聚乙烯亚胺PEI15份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG3份、稳定剂丙三醇1份、4-甲酰基苯硼1份。
其制备方法包括以下步骤:
S1:聚乙烯醇PVA水溶液30份与聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液30份经行星式搅拌机混合均匀;
S2:把炭黑粉末10份加入上述的高分子溶液中,再经行星式搅拌机混合均匀得基础导电浆料;
S3:将发泡剂聚乙烯亚胺PEI15份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份经行星式搅拌机混合均匀得助剂辅料;
S4:将S2所得的基础导电浆料与S3所得的助剂辅料再经行星式搅拌机混合均匀得泡沫型导电胶状亲肤敷料。
实施例4
本实施例提供了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括炭黑粉末5份、聚乙烯醇PVA水溶液15份(聚乙烯醇的质量百分数为15%)、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液45份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为15%)、聚乙烯亚胺PEI20份、交联剂Tyzor212 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG 5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份。
其制备方法包括以下步骤:
S1:聚乙烯醇PVA水溶液15份与聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液45份经行星式搅拌机混合均匀;
S2:把炭黑粉末5份加入上述的高分子溶液中,再经行星式搅拌机混合均匀得基础导电浆料;
S3:将发泡剂聚乙烯亚胺PEI 20份、交联剂Tyzor212 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG 5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份经行星式搅拌机混合均匀得助剂辅料;
S4:将S2所得的基础导电浆料与S3所得的助剂辅料再经行星式搅拌机混合均匀得泡沫型导电胶状亲肤敷料。
实施例5
本实施例提供了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括炭黑粉末5份、聚乙烯醇PVA水溶液45份(聚乙烯醇的质量百分数为15%)、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液15份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为15%)、聚乙烯亚胺PEI20份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂JF-303-30A1氨基硅油5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份。
其制备方法包括以下步骤:
S1:聚乙烯醇PVA水溶液45份与聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液15份经行星式搅拌机混合均匀;
S2:把炭黑粉末5份加入上述的高分子溶液中,再经行星式搅拌机混合均匀得基础导电浆料;
S3:将发泡剂聚乙烯亚胺PEI 20份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂JF-303-30A1氨基硅油5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份经行星式搅拌机混合均匀得助剂辅料;
S4:将S2所得的基础导电浆料与S3所得的助剂辅料再经行星式搅拌机混合均匀得泡沫型导电胶状亲肤敷料。
实施例6
本实施例提供了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括炭黑粉末5份、聚乙烯醇PVA水溶液40份(聚乙烯醇的质量百分数为15%)、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液20份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为15%)、聚乙烯亚胺PEI20份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂JF-303-30A1氨基硅油5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份。
其制备方法包括以下步骤:
S1:聚乙烯醇PVA水溶液40份与聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液20份经行星式搅拌机混合均匀;
S2:把炭黑粉末5份加入上述的高分子溶液中,再经行星式搅拌机混合均匀得基础导电浆料;
S3:将发泡剂聚乙烯亚胺PEI20份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份经行星式搅拌机混合均匀得助剂辅料;
S4:将S2所得的基础导电浆料与S3所得的助剂辅料再经行星式搅拌机混合均匀得泡沫型导电胶状亲肤敷料。
实施例7
本实施例提供了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括碳纳米管5份、银包铜粉5份、聚乙烯醇PVA水溶液35份(聚乙烯醇的质量百分数为10%)、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液25份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为20%)、聚乙烯亚胺PEI 20份、交联剂低硼交联剂RW-S27 5份、柔顺剂壳聚糖季铵盐4份、稳定剂为Rianlon抗氧剂245 1份。
其制备方法与实施例1相同。
对比例1
本实施例提供了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括微米银粉末20份、聚乙烯醇PVA水溶液20份(聚乙烯醇的质量百分数为15%)、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液20份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为15%)、聚乙烯亚胺PEI 25份、交联剂Tyzor212 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份。
其制备方法包括以下步骤:
S1:聚乙烯醇PVA水溶液20份与聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液20份经行星式搅拌机混合均匀;
S2:把微米银粉末20份加入上述的高分子溶液中,再经行星式搅拌机混合均匀得基础导电浆料;
S3:将发泡剂聚乙烯亚胺PEI25份、交联剂Tyzor212 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG 5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份经行星式搅拌机混合均匀得助剂辅料;
S4:将S2所得的基础导电浆料与S3所得的助剂辅料再经行星式搅拌机混合均匀得泡沫型导电胶状亲肤敷料。
对比例2
本实施例提供了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括炭黑粉末5份、聚乙烯醇PVA水溶液40份(聚乙烯醇的质量百分数为15%)、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液40份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为15%)、只添加交联剂Tyzor212 15份、柔顺剂聚乙二醇PEG5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份。
其制备方法包括以下步骤:
S1:聚乙烯醇PVA水溶液25份与聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液45份经行星式搅拌机混合均匀;
S2:把炭黑粉末5份加入上述的高分子溶液中,再经行星式搅拌机混合均匀得基础导电浆料;
S3:将交联剂Tyzor212 10份、柔顺剂聚乙二醇PEG 5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份经行星式搅拌机混合均匀得助剂辅料;
S4:将S2所得的基础导电浆料与S3所得的助剂辅料再经行星式搅拌机混合均匀得泡沫型导电胶状亲肤敷料。
对比例3
本实施例提供了一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其组分包括炭黑粉末5份、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液60份(聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为15%)、聚乙烯亚胺PEI 20份、交联剂Tyzor371 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份。
其制备方法包括以下步骤:
S1:将聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液60份与炭黑粉末5份经行星式搅拌机混合均匀得基础导电浆料;
S2:将发泡剂聚乙烯亚胺PEI 20份、交联剂Tyzor 5份、柔顺剂聚乙二醇PEG 5份、稳定剂丙三醇4份、4-甲酰基苯硼1份经行星式搅拌机混合均匀得助剂辅料;把加入上述的高分子溶液中,经行星式搅拌机混合均匀;
S3:将S1所得的基础导电浆料与S2所得的助剂辅料再经行星式搅拌机混合均匀得泡沫型导电胶状亲肤敷料。
对比例4
本对比例与实施例1基本相同,区别仅在于,本对比例中将实施例1的发泡剂由聚乙烯亚胺替换为聚氨酯。
对比例5
本对比例与实施例1基本相同,区别仅在于,本对比例中将实施例1中的聚乙烯醇替换为丙烯酸树脂,聚乙烯吡咯烷酮替换为环氧改性有机硅。
上述实施例1-7以及对比例1-5的组分选择和组分百分数占比统计如表1。
表1.组分选择和质量百分数占比统计表
性能测试
将上述实施例1-7以及对比例1-5制备获得的浆料涂敷在PET上,涂敷厚度为0.5±0.1cm,烤箱低温60℃固化30分钟后形成具有弹性的导体。然后完成体积切割,形成1cm*1cm*0.5cm的方块,通过重量的测量计算得其密度大小。最后利用数字万用表完成电阻测试,测试时的正负电极间距离为1cm,其结果如表2所示。
表2.性能测试结果统计表
从上表可以看出,所有实施例都具有较小的密度(小于1.0g/cm3),也小于高分子骨架聚乙烯吡咯烷酮PVP密度(1.2g/cm3)与聚乙烯醇PVA密度(1.19g/cm3)。通过实施例1-3的对比可得,优选的导电碳黑含量为重量份5%,聚乙烯亚胺重量份为20%。通过实施例4-7的对比可得,聚乙烯醇PVA溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液的比值可以明显影响发泡型导电亲肤浆料固化后的硬度与弹性。其中聚乙烯醇PVA溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液的比值的优选区间是1-2:1,在这个比例下,所得浆料固化后的泡沫导电胶弹性与柔性皆佳。通过对比例1-3可以看出,本实施例中,聚乙烯亚胺与PVA溶液是发泡的关键,相比于金属粉末填料,导电碳黑可以明显增加空隙,降低密度。通过对比例4-5可以看出,本申请中,高分子骨架(聚乙烯醇PVA溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液)和发泡剂(聚乙烯亚胺)之间具有配合作用,复配使用,发泡效果显著。综上所述,本申请提供的泡沫型导电亲肤敷料通过合理的炭黑粉末、聚乙烯醇PVA水溶液、聚乙烯吡咯烷酮PVP水溶液、聚乙烯亚胺、交联剂、柔顺剂、稳定剂比例调控完成有效交联并形成具有孔道结构的亲肤泡沫型导电胶,形成导电胶密度小、电阻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,具有良好的经济效应。该泡沫型导电亲肤敷料可广泛应用于制备管道密封防漏剂、柔性医疗电子设备、传感器电极、辅助缓冲电极中。
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)
1.一种泡沫型导电胶状亲肤敷料,其特征在于,其原料按重量份计包括:聚乙烯醇1-10份、聚乙烯吡咯烷酮1-10份、聚乙烯亚胺15-25份、交联剂1-5份、柔顺剂1-5份、稳定剂1-5份、水10-90份和导电填料5-10份。
2.根据权利要求1所述的泡沫型导电胶状亲肤敷料,其特征在于,所述聚乙烯醇与所述水预先配制为聚乙烯醇水溶液后加入;
优选地,所述聚乙烯醇水溶液的重量份为15-45份,其中,所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量百分数为10-20%;
优选地,所述聚乙烯醇选自医用中冷型聚乙烯醇,粘度值为20-25mPA.S。
3.根据权利要求2所述的泡沫型导电胶状亲肤敷料,其特征在于,所述聚乙烯吡咯烷酮与所述水预先配制为聚乙烯吡咯烷酮水溶液后加入;
优选地,所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份为15-45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10-20%;
优选地,所述聚乙烯吡咯烷酮选自高分子量的聚乙烯吡咯烷酮k90,分子量平均值为1300000。
4.根据权利要求3所述的泡沫型导电胶状亲肤敷料,其特征在于,所述聚乙烯醇水溶液的重量份为20-40份,所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份为20-30份;
优选地,所述聚乙烯醇水溶液和所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份比例为1-2:1。
5.根据权利要求1或4所述的泡沫型导电胶状亲肤敷料,其特征在于,所述聚乙烯亚胺的重量份为20-25份;
优选地,所述聚乙烯亚胺和所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量份比例为1-1.5:1。
6.根据权利要求1所述的泡沫型导电胶状亲肤敷料,其特征在于,所述导电填料包括碳基导电填料和金属基导电填料中的至少一种;
优选地,所述碳基导电填料包括导电炭黑和碳纳米管中的至少一种,
优选地,所述导电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。
7.根据权利要求6所述的泡沫型导电胶状亲肤敷料,其特征在于,所述金属基导电填料包括微米级银粉和银包铜粉中的至少一种;
优选地,所述微米级银粉和银包铜粉在使用前均进行了表面亲水性处理。
8.根据权利要求1所述的泡沫型导电胶状亲肤敷料,其特征在于,所述交联剂为有机钛Tyzor212、有机钛Tyzor371和低硼交联剂RW-S27中的至少一种;
优选地,所述柔顺剂为聚乙二醇、壳聚糖季铵盐和JF-303-30A1氨基硅油中的至少一种;
优选地,所述稳定剂为丙三醇、4-甲酰基苯硼酸和Rianlon抗氧剂245中的至少一种。
9.一种泡沫型导电胶状亲肤敷料的制备方法,其特征在于,将如权利要求1-8任一项所述泡沫型导电胶状亲肤敷料的原料混合均匀;
优选地,将所述聚乙烯醇和水配制成聚乙烯醇水溶液,将所述聚乙烯吡咯烷酮和水配制成聚乙烯吡咯烷酮水溶液;
将所述聚乙烯醇水溶液和所述聚乙烯吡咯烷酮水溶液共混,接着加入所述导电填料,混合均匀后获得导电浆料;
将所述聚乙烯亚胺、所述交联剂、所述柔顺剂和所述稳定剂混合均匀得到助剂辅料;
将所述导电浆料与所述助剂辅料混合均匀得到所述泡沫型导电胶状亲肤敷料。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的泡沫型导电胶状亲肤敷料在制备管道密封防漏剂、柔性医疗电子设备、传感器电极或辅助缓冲电极中的应用。
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傅婧;林瑞;吕洪;王晓蕾;马建新;乔锦丽;: "聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮碱性复合膜的制备及其性能", 物理化学学报, no. 10, pages 77 - 82 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN114774067B (zh) | 2023-11-21 |
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