CN114921972A - 具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革 - Google Patents

具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革 Download PDF

Info

Publication number
CN114921972A
CN114921972A CN202210561806.2A CN202210561806A CN114921972A CN 114921972 A CN114921972 A CN 114921972A CN 202210561806 A CN202210561806 A CN 202210561806A CN 114921972 A CN114921972 A CN 114921972A
Authority
CN
China
Prior art keywords
human body
effect
polyurethane
transmitting
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210561806.2A
Other languages
English (en)
Inventor
吴勇
张其斌
孙向浩
杨银龙
夏民民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huafeng Super Fiber Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Huafeng Super Fiber Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huafeng Super Fiber Technology Co ltd filed Critical Shanghai Huafeng Super Fiber Technology Co ltd
Priority to CN202210561806.2A priority Critical patent/CN114921972A/zh
Publication of CN114921972A publication Critical patent/CN114921972A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
    • D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/0056—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the compounding ingredients of the macro-molecular coating
    • D06N3/0059—Organic ingredients with special effects, e.g. oil- or water-repellent, antimicrobial, flame-resistant, magnetic, bactericidal, odour-influencing agents; perfumes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/0056—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the compounding ingredients of the macro-molecular coating
    • D06N3/0063—Inorganic compounding ingredients, e.g. metals, carbon fibres, Na2CO3, metal layers; Post-treatment with inorganic compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2209/00—Properties of the materials
    • D06N2209/04—Properties of the materials having electrical or magnetic properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00—Specially adapted uses
    • D06N2211/12—Decorative or sun protection articles
    • D06N2211/26—Vehicles, transportation
    • D06N2211/263—Cars
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00—Specially adapted uses
    • D06N2211/12—Decorative or sun protection articles
    • D06N2211/28—Artificial leather

Abstract

本发明涉及一种具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶0.1‑10份，电解质0.1‑5份，导电助剂0.5‑20份，分散助剂0.1‑5份；涂层由所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得；合成革包括所述涂层。本发明通过添加水凝胶与电解质，使得导电皮层内部及表面分布有吸附在水凝胶内部的电解液，水凝胶在接触涂层的人体皮肤时，人体的汗液与电解质层形成电流通路，从而减小人体与聚氨酯涂层之间的阻抗，达到传递人体电信号效果。

Description

具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革
技术领域
本发明属于聚氨酯合成革技术领域，涉及一种具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革。
背景技术
聚氨酯超细纤维合成革(简称超纤皮)由于具有类似天然皮革的三维立体结构，从而具备优良的质感和柔软的手感，目前已经大量运用于汽车的方向盘、扶手座椅等领域。若对这些人体直接接触部位进行电信号的采集，则可以实现对驾驶者的呼吸率、心跳次数、心电图等人体健康数据的实时收集，经过一定的分析后对驾驶者是否疲劳驾驶、是否处于亚健康状态做出提醒，实现驾驶的智能化。
利用皮革接触面来实现人体电信号的传输的必要条件是皮革需要具备稳定的电信号传输效果，即皮革有较小的表面电阻。
目前低电阻的合成革主要是用于控制触摸屏电子产品，即低电阻合成革作为一个电容器元件的一个电极使用，需要皮革有较小的电阻，如专利：CN201310041617.3、CN201210331259.5、CN201410754345.6、CN201610473517.1、CN201810119510.9、CN201620514384.3、CN201822007527.3，这类产品只需要材料的表面电阻做到某一值以内就可以实现相关的触控功能。
现有的低电阻材料可很好的应用于控制触摸屏电子产品，然而实验发现将这类材料用作汽车的方向盘的面皮时，却难以获得人体电信号数据，如何建立皮革与人体之间有效的信号传递能力成为开发智能方向盘的关键。
发明人在开发过程中发现，人体与皮革表面的接触电阻(或称接触阻抗)大小，是影响皮革与人体皮肤接触时传输电信号能力的关键。而目前的导电合成革技术主要是解决减小皮革表面电阻的问题，而还没有意识到要解决皮革与人体接触电阻的问题。发明人提供了一种人体与皮革表面低阻抗的低电阻的涂层材料才能实现人体电信号的传输，以期实现智能健康驾驶。
目前的导电合成革技术主要是解决减小皮革电阻的问题，然而将其用作人体接触面革以获取人体电信号时效果并不理想，发明人认为其本质在于现有技术没有解决皮革与人体接触电阻问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，该涂层材料具有较低的人体与皮革表面接触电阻，具有稳定的人体电信号的传输，以期实现智能健康驾驶。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶0.1-10份(水凝胶的份数不应超过10份，否则会吸附大量的水蒸气，严重影响环境内的湿度，进而造成人体舒适度下降)，电解质0.1-5份，导电助剂0.5-20份，分散助剂0.1-5份。
本发明的聚氨酯涂料中含有0.1-10份的水凝胶，水凝胶可以吸附环境中的水分直至与环境平衡，而电解质和水一起进入水凝胶内部形成离子液体，离子液体使得随水凝胶均匀的分布在聚氨酯涂层表面和内部，在与人体接触时，人体皮肤汗腺分泌的汗液与水凝胶共同组成电流传导介质，在电磁场(通过外加电路产生)下，人体的汗液与涂层中水凝胶电解质形成电流通路，从而减小人体与聚氨酯涂层表面之间的阻抗，以此传输人体内部电信号。
在与人体接触时，由于人体皮肤表面的汗液分泌状态是通常不是固定的(随腺体分泌而变化)，如果使用常规的吸水性助剂替代水凝胶时，通常存在接触皮革与皮肤含水率不一致，致使随着汗液的增加，电流强度增大，随着汗液的减少，电流强度减弱。相对于常规的吸水性助剂，水凝胶可自动调节其含水率与皮肤接触面含水率保持动态平衡，当水凝胶的含水率小于皮肤含水率时，水凝胶能够吸收皮肤中的水分直至产生含水率平衡；当水凝胶的含水率大于皮肤含水率时，水凝胶能够将内部的自由水提供给皮肤接触面，直至产生含水率平衡。一方面，这种吸水/供水的动力更有利于电解液中正负离子的流动，另一方面，水分的平衡使得皮肤和涂层接触面具有等量的电解液，提高离子迁移量。
作为优选的技术方案：
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，聚氨酯浆料在25℃下的粘度为2500-7000mPa·s；当聚氨酯浆料的粘度低于2500mPa·s时，加入的导电助剂等填料极易沉降，难以形成稳定导电效果的涂层；当聚氨酯浆料的粘度高于7000mPa·s后，涂料的流平性不佳涂层容易形成大量的表面缺陷。
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，水凝胶与电解质的质量比为1:0.5～1:1，如此设置可使得获得的接触电阻更小。
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，水凝胶为颗粒目数300-500目的含聚氨酯的水凝胶；当颗粒目数小于300目时，颗粒过大难以制备得到平整的涂层，而当颗粒目数大于500目时，颗粒过小，容易引起涂层膨胀形变。
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，电解质为无机盐。
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，无机盐为氯化钠、硝酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠中的一种以上，或者为氯化钾、硝酸钾和碳酸钾中的一种以上；无机钠盐与钾盐均为强电解质，更易于水解电离，因而作为本发明的优选。
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，无机盐为氯化钠；钠盐的吸潮能力强于相应的钾盐，选用氯化钠的优势在于其与人体的汗液的组分相近，与人体接触后，更有利于电子的正离子顺着电场方向、负离子逆着电场方向分别作定向运动，提高离子的迁移速率。
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，电解质的平均粒径为10nm-50μm；电解质在涂料树脂中需要形成稳定的分布，当选择的粒径过大时，会导致成膜后表面产生大颗粒，形成白点，且容易从涂层表面脱除，是涂层表面形成凹坑；粒径过小时，则容易引起团聚导致局部分散不均，致使局部的电解质过剩，不利于电信号的传导。
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，导电助剂及分散助剂的复配量以确保由聚氨酯涂料制得的聚氨酯涂层的表面电阻值≤6000Ω为准，导电助剂为常见的导电粉体或浆料，分散助剂可以是常见的表面活性剂，用于改善导电助剂在树脂中的分散问题，以获得表面电阻值≤6000Ω的涂层。
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，导电助剂为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、导电铜浆和导电银浆中的一种及以上；导电助剂的平均粒径为10nm-10μm；分散助剂为辛烷基聚氧乙烯基癸基氯化铵和/或十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化铵。
本发明还提供一种具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上任一项所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得。
作为优选的技术方案：
如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层与人体的接触电阻为10-500kΩ。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上任一项所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
有益效果：
本发明通过添加水凝胶与电解质，使得导电皮层内部及表面分布有吸附在水凝胶内部的电解液，水凝胶在接触涂层的人体皮肤时，人体的汗液与电解质层形成电流通路，从而减小人体与聚氨酯涂层之间的阻抗，达到传递人体电信号效果。与现有同等表面电阻或者更低表面电阻的皮革层相比，具有更加优异的人体电信号传导效果，采用该具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料值得的皮革层进行ECG测试得到的心电图稳定性好、干扰波动少。
附图说明
图1为人体电阻的测定方法示意图；
图2为涂层的表面电阻的测定方法示意图；
图3为聚氨酯涂层与人体的接触电阻的测定方法示意图；
图4为实验员A测试实施例1的常态接触电阻时采集到的心电图，该心电图稳定性好，干扰波动少；
图5为实验员A测试实施例2的常态接触电阻时采集到的心电图，该心电图稳定性比较好，有一定的干扰波动；
图6为实验员A测试对比例1的常态接触电阻时采集到的心电图，该心电图不明显，干扰波动较多。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明中的人体电信号是指能传递人体生命体征的生物电信号，生物电信号包括静息电位和动作电位。
以下各实施例和对比例中具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料的制备方法为常规的共混技术手段，包括原料的计量、混合、搅拌、三辊研磨。原料的计量、混合、搅拌、三辊研磨均为本领域内的常规技术手段，本领域的技术员可以根据本领域的公开资料获得相关的工艺参数。本申请中具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料的制备方法为：将聚氨酯浆料、水凝胶、电解质、导电助剂、分散助剂依次加入容器中混合，采用3旋桨式搅拌器在2000rpm的速度下搅拌上述混合料，然后采用三辊研磨机在辊筒比(慢辊:中辊:快辊)为1:2.4:4.98的条件下研磨一遍。采用相同的工艺分别制得不同配方组成的聚氨酯涂料1#-14#，分别对应实施例1-12和对比例1-2。
本发明中目数评价以每平方厘米面积内的孔数为标准。
本发明中的平均粒径是指累计体积分布曲线的D50值，50体积％的粒子具有小于该值得直径。在本发明中平均粒径或D50值通过激光衍射法进行测定，例如可使用马尔文帕纳科激光粒度仪MalvemMastersizer2000测定。
本发明中聚氨酯浆料的粘度按照GB/T7193-2008不饱和聚酯树脂试验方法标准中规定的粘度测试方法测定，测试温度为25℃。
以下各实施例和对比例中测试涂层的表面电阻、常态接触电阻、干态接触电阻、湿态接触电阻所用的样品的制备方法为：将各实施例和对比例对应的聚氨酯涂料涂覆在离型纸上形成厚度约80微米的聚氨酯涂层，然后将聚氨酯涂层与合成革基布贴合，即得样品，基布本身的材质并不影响聚氨酯涂层的表面电性能的实现。
本发明中涂层的表面电阻的测定方法为：如图2所示，取10cm×10cm大小的样品，用万用表测对角线的电阻。
以下各实施例和对比例中参与测试常态接触电阻、干态接触电阻、湿态接触电阻的实验员共三位，分别记为实验员A、实验员B和实验员C。
本发明中常态接触电阻的测试方法为：实验员手部不作处理，如图3所示，裁取2个10cm×10cm大小的样品，实验员左手掌和右手掌分别压在一块样品的涂层面上形成通路，用万用表探头分别接触两个皮革的涂层面，测定整个体系的电阻。
本发明中干态接触电阻的测试方法为：实验员手部在烘干机下烘干2min，后进行实验，如图3所示，裁取2个10cm×10cm大小的样品，实验员左手掌和右手掌分别压在一块样品的涂层面上形成通路，用万用表探头分别接触两个皮革的涂层面，测定整个体系的电阻。
本发明中湿态接触电阻的测试方法为：实验员手部浸于温水中，拿出后手部形成一层水膜并立即进行实验，如图3所示，裁取2个10cm×10cm大小的样品，实验员左手掌和右手掌分别压在一块样品上形成通路，用万用表探头分别接触两个皮革，测定整个体系的电阻。
本发明测试常态接触电阻、干态接触电阻和湿态接触电阻时，还将实验员左手掌和右手掌分别压在一块10cm×10cm的皮革样品上，ECG(心电图仪)的两个探头分别与一块皮革的涂层面相连接(不直接与人体接触)，测定心电图。
本发明中人体阻抗的测试方法为：如图1所示，将万用表(测电阻)正负极分别接在分开的两根铁棒(铁棒长30cm，直径3cm，电阻约等于0欧姆)一端，人的两个手分别握住一根铁棒的另一端，此时万用表测出的电阻就是人体阻抗。测定实验员A的人体阻抗为15kΩ，实验员B的人体阻抗为30kΩ，实验员C的人体阻抗为65kΩ。
实施例1
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶10份，电解质5份，导电助剂20份，分散助剂5份；
聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-PDY-851MY的水性聚氨酯和增稠剂调配而成的粘度为3000mPa·s、固含量为30％的浆料，其中增稠剂的添加量为聚氨酯的0.2wt％，增稠剂为Borchers Group Limited的
Figure BDA0003656560590000051
Gel 0620；
水凝胶源自：南京捷纳思新材料有限公司；牌号：JNS-GEL9，使用前将其研磨至颗粒目数为500目；
电解质为平均粒径10nm的氯化钠；
导电助剂为平均粒径10nm的导电炭黑；
分散助剂为辛烷基聚氧乙烯基癸基氯化铵。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为0.52kΩ，其与人体的常态接触电阻为87kΩ(实验员A)、96kΩ(实验员B)、102kΩ(实验员C)，干态接触电阻为119kΩ(实验员A)、121kΩ(实验员B)、120kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为89kΩ(实验员A)、90kΩ(实验员B)、91kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
对比例1
聚氨酯涂料，基本同实施例1，不同之处仅在于对比例1的聚氨酯浆料的重量份数为实施例1的聚氨酯浆料的重量份数与水凝胶的重量份数之和，对比例1的水凝胶的重量份数为0。
聚氨酯涂层，由如上所述的聚氨酯涂料制得，聚氨酯涂层的表面电阻为0.54kΩ，其与人体的常态接触电阻为2600kΩ(实验员A)、2412kΩ(实验员B)、2530kΩ(实验员C)，干态接触电阻为2630kΩ(实验员A)、2608kΩ(实验员B)、2613kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为639kΩ(实验员A)、642kΩ(实验员B)、633kΩ(实验员C)。
将实施例1与对比例1对比可以看出，人体与聚氨酯涂层之间若仅有电解质而没有水凝胶，这些电解质不能形成具有导电效果的电解质溶液，也不能降低人体与聚氨酯涂层之间的电阻，但当人体接触面湿度较大时，此处的水分与涂层中的电解质形成具有导电效果的电解质溶液，降低了接触电阻。
对比例2
聚氨酯涂料，基本同实施例1，不同之处仅在于对比例2的聚氨酯浆料的重量份数为实施例1的聚氨酯浆料的重量份数与水凝胶、电解质的重量份数之和，对比例2的水凝胶的重量份数和电解质份数为0。
聚氨酯涂层，由如上所述的聚氨酯涂料制得，聚氨酯涂层的表面电阻为0.55kΩ，其与人体的常态接触电阻为2506kΩ(实验员A)、2590kΩ(实验员B)、2544kΩ(实验员C)，干态接触电阻为2600kΩ(实验员A)、2603kΩ(实验员B)、2610kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为2500kΩ(实验员A)、2500kΩ(实验员B)、2505kΩ(实验员C)。
将实施例1与对比例2对比可以看出，人体与聚氨酯涂层之间没有水凝胶和电解质时，人体与涂层接触面不能形成具有导电效果的电解质溶液，所以人体接触电阻很高，即使人体接触面的湿度较大时也不能显著降低人体接触电阻。
实施例2
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，基本同实施例1，不同之处仅在于聚氨酯浆料，聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-PDY-851MY的水性聚氨酯和增稠剂调配而成的粘度为8000mPa·s、固含量为30％的浆料，其中增稠剂的添加量为聚氨酯的0.6wt％，增稠剂为Borchers Group Limited的
Figure BDA0003656560590000061
Gel 0620。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为0.57kΩ，其与人体的常态接触电阻为91kΩ(实验员A)、100kΩ(实验员B)、99kΩ(实验员C)，干态接触电阻为117kΩ(实验员A)、120kΩ(实验员B)、121kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为90kΩ(实验员A)、91kΩ(实验员B)、93kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
将实施例1与实施例2对比可以看出，聚氨酯涂层浆料的粘度对人体接触电阻的影响不大，但是涂层聚氨酯浆料的粘度过大，会影响聚氨酯涂层的表面平整度，导致接触稳定性相对较差，表现为心电图有一定的干扰波动。
实施例3
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，基本同实施例1，不同之处仅在于使用前将水凝胶研磨至平均粒径为600目。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为0.56kΩ，其与人体的常态接触电阻为90kΩ(实验员A)、99kΩ(实验员B)、105kΩ(实验员C)，干态接触电阻为129kΩ(实验员A)、132kΩ(实验员B)、131kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为95kΩ(实验员A)、94kΩ(实验员B)、95kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
将实施例1与实施例3对比可以看出，两者的人体接触电阻仍在同一个数量级上。然而，水凝胶颗粒过小，容易引起涂层膨胀形变，涂层具有缺陷导致了人体接触电阻略有增加。
实施例4
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，基本同实施例1，不同之处仅在于电解质的份数为3，聚氨酯浆料的重量份数为102。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为0.51kΩ，其与人体的常态接触电阻为121kΩ(实验员A)、113kΩ(实验员B)、118kΩ(实验员C)，干态接触电阻为130kΩ(实验员A)、129kΩ(实验员B)、133kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为106kΩ(实验员A)、108kΩ(实验员B)、104kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
将实施例1与实施例4对比可以看出，水凝胶与电解质的质量比过大，即电解质过少时，形成的电解液中电解质较少，这对人体接触电阻的大小由一定的影响，实施例4测得的人体接触电阻更大，但仍在同一个数量级上。
实施例5
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶0.1份，电解质0.1份，导电助剂0.5份，分散助剂0.1份；
聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-S-AH7040的溶剂型聚氨酯和溶剂甲乙酮按照质量比1:1复配调配出的粘度为2500mPa·s、固含量为15％的聚氨酯浆料；
水凝胶源自：南京捷纳思新材料有限公司；牌号：JNS-GEL20，使用前将其研磨至颗粒目数为300目；
电解质为平均粒径100nm的硝酸钠；
导电助剂为平均粒径100nm的碳纳米管；
分散助剂为十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化铵。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为6kΩ，其与人体的常态接触电阻为301kΩ(实验员A)、306kΩ(实验员B)、295kΩ(实验员C)，干态接触电阻为470kΩ(实验员A)、469kΩ(实验员B)、473kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为227kΩ(实验员A)、225kΩ(实验员B)、231kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
实施例6
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶5份，电解质4份，导电助剂2份，分散助剂0.4份；
聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-S-AH7040的溶剂型聚氨酯和溶剂甲乙酮按照质量比5:3复配调配出的粘度为7000mPa·s、固含量为18.75％的聚氨酯浆料；
水凝胶源自：西安齐岳生物科技有限公司；牌号：Q-0067318，使用前将其研磨至颗粒目数为400目；
电解质为平均粒径1μm的磷酸钠；
导电助剂为平均粒径200nm的石墨烯；
分散助剂为辛烷基聚氧乙烯基癸基氯化铵。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为4.1kΩ，其与人体的常态接触电阻为170kΩ(实验员A)、181kΩ(实验员B)、185kΩ(实验员C)，干态接触电阻为236kΩ(实验员A)、233kΩ(实验员B)、240kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为157kΩ(实验员A)、158kΩ(实验员B)、156kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
实施例7
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶2份，电解质1.8份，导电助剂5份，分散助剂1.2份；
聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-D-NC8903的水性聚氨酯和增稠剂调配而成的粘度为7000mPa·s、固含量为30％的浆料，其中增稠剂的添加量为聚氨酯的0.5wt％，增稠剂为Borchers Group Limited的
Figure BDA0003656560590000091
Gel 0620；
水凝胶源自：西安齐岳生物科技有限公司；牌号：Q-0067318，使用前将其研磨至颗粒目数为400目；
电解质为平均粒径10的磷酸二氢钠；
导电助剂为平均粒径500nm的导电铜浆；
分散助剂为十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化铵。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为3.2kΩ，其与人体的常态接触电阻为265kΩ(实验员A)、273kΩ(实验员B)、262kΩ(实验员C)，干态接触电阻为305kΩ(实验员A)、303kΩ(实验员B)、299kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为207kΩ(实验员A)、210kΩ(实验员B)、203kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
实施例8
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶4份，电解质2.2份，导电助剂8份，分散助剂3份；
聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-PDY-851MY的水性聚氨酯和增稠剂调配而成的粘度为4500mPa·s、固含量为30％的浆料，其中增稠剂的添加量为聚氨酯的0.3wt％，增稠剂为Borchers Group Limited的
Figure BDA0003656560590000102
Gel 0620；
水凝胶源自：南京捷纳思新材料有限公司；牌号：JNS-GEL20，使用前将其研磨至颗粒目数为400目；
电解质为平均粒径15μm的磷酸氢二钠；
导电助剂为平均粒径800nm的导电银浆；
分散助剂为辛烷基聚氧乙烯基癸基氯化铵。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为2.6kΩ，其与人体的常态接触电阻为202kΩ(实验员A)、208kΩ(实验员B)、199kΩ(实验员C)，干态接触电阻为250kΩ(实验员A)、253kΩ(实验员B)、252kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为176kΩ(实验员A)、173kΩ(实验员B)、177kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
实施例9
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶6份，电解质3.6份，导电助剂12份，分散助剂2.5份；
聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-PDY-851MY的水性聚氨酯和增稠剂调配而成的粘度为6000mPa·s、固含量为30％的浆料，其中增稠剂的添加量为聚氨酯的0.4wt％，增稠剂为Borchers Group Limited的
Figure BDA0003656560590000101
Gel 0620；
水凝胶源自：南京捷纳思新材料有限公司；牌号：JNS-GEL20，使用前将其研磨至颗粒目数为450目；
电解质为平均粒径20μm的氯化钾；
导电助剂为平均粒径2μm的碳纳米管；
分散助剂为十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化铵。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为1.9kΩ，其与人体的常态接触电阻为174kΩ(实验员A)、170kΩ(实验员B)、176kΩ(实验员C)，干态接触电阻为215kΩ(实验员A)、219kΩ(实验员B)、216kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为132kΩ(实验员A)、129kΩ(实验员B)、135kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
实施例10
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶7份，电解质3.85份，导电助剂16份，分散助剂4份；
聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-PDY-851MY的水性聚氨酯和增稠剂调配而成的粘度为7000mPa·s、固含量为30％的浆料，其中增稠剂的添加量为聚氨酯的0.5wt％，增稠剂为Borchers Group Limited的
Figure BDA0003656560590000111
Gel 0620；
水凝胶源自：南京捷纳思新材料有限公司；牌号：JNS-GEL9，使用前将其研磨至颗粒目数为350目；
电解质为平均粒径30μm的硝酸钾；
导电助剂为平均粒径6μm的石墨烯；
分散助剂为辛烷基聚氧乙烯基癸基氯化铵。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为1kΩ，其与人体的常态接触电阻为168kΩ(实验员A)、159kΩ(实验员B)、155kΩ(实验员C)，干态接触电阻为195kΩ(实验员A)、193kΩ(实验员B)、194kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为117kΩ(实验员A)、118kΩ(实验员B)、120kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
实施例11
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶8份，电解质4.8份，导电助剂18份，分散助剂4.5份；
聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-S-AH7040的溶剂型聚氨酯和溶剂甲乙酮按照质量比10:7复配调配出的粘度为5000mPa·s、固含量为17.6％的浆料；
水凝胶源自：南京捷纳思新材料有限公司；牌号：JNS-GEL9，使用前将其研磨至颗粒目数为400目；
电解质为平均粒径40μm的碳酸钾；
导电助剂为平均粒径8μm的导电炭黑；
分散助剂为十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化铵。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为0.8kΩ，其与人体的常态接触电阻为140kΩ(实验员A)、130kΩ(实验员B)、128kΩ(实验员C)，干态接触电阻为180kΩ(实验员A)、177kΩ(实验员B)、179kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为103kΩ(实验员A)、105kΩ(实验员B)、106kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
实施例12
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶9份，电解质4.5份，导电助剂1份，分散助剂0.5份；
聚氨酯浆料是由浙江华峰合成树脂有限公司的牌号为JF-S-AH7040的溶剂型聚氨酯和溶剂甲乙酮按照质量比5:4复配调配出的粘度为4000mPa·s、固含量为16.67％的浆料；
水凝胶源自：西安齐岳生物科技有限公司；牌号：Q-0067318，使用前将其研磨至颗粒目数为300目；
电解质为平均粒径50μm的质量比1:1的氯化钠与硝酸钠的混合物；
导电助剂为平均粒径10μm的石墨烯；
分散助剂为辛烷基聚氧乙烯基癸基氯化铵。
具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，由如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层的表面电阻为5.2kΩ，其与人体的常态接触电阻为135kΩ(实验员A)、135kΩ(实验员B)、138kΩ(实验员C)，干态接触电阻为159kΩ(实验员A)、161kΩ(实验员B)、158kΩ(实验员C)，湿态接触电阻为75kΩ(实验员A)、79kΩ(实验员B)、80kΩ(实验员C)。
具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，涂层为如上所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。

Claims (10)

1.具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，其特征在于，按重量份数计，各组分及其含量为：聚氨酯浆料100份，水凝胶0.1-10份，电解质0.1-5份，导电助剂0.5-20份，分散助剂0.1-5份。
2.根据权利要求1所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，其特征在于，聚氨酯浆料在25℃下的粘度为2500-7000mPa·s。
3.根据权利要求1所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，其特征在于，水凝胶与电解质的质量比为1:0.5～1:1。
4.根据权利要求1所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，其特征在于，水凝胶为颗粒目数300-500目的含聚氨酯的水凝胶。
5.根据权利要求1所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，其特征在于，电解质为无机盐；无机盐为氯化钠、硝酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠中的一种以上，或者为氯化钾、硝酸钾和碳酸钾中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，其特征在于，电解质的平均粒径为10nm-50μm。
7.根据权利要求1所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料，其特征在于，导电助剂及分散助剂的复配量以确保由聚氨酯涂料制得的聚氨酯涂层的表面电阻值≤6000Ω为准。
8.具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，其特征在于，由如权利要求1～7任一项所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料制得。
9.根据权利要求8所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层，其特征在于，具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层与人体的接触电阻为10-500kΩ。
10.具有传输人体电信号效果的合成革，包括涂层，其特征在于，涂层为如权利要求8或9所述的具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂层。
CN202210561806.2A 2022-05-23 2022-05-23 具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革 Pending CN114921972A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210561806.2A CN114921972A (zh) 2022-05-23 2022-05-23 具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210561806.2A CN114921972A (zh) 2022-05-23 2022-05-23 具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114921972A true CN114921972A (zh) 2022-08-19

Family

ID=82811457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210561806.2A Pending CN114921972A (zh) 2022-05-23 2022-05-23 具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114921972A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6017577A (en) * 1995-02-01 2000-01-25 Schneider (Usa) Inc. Slippery, tenaciously adhering hydrophilic polyurethane hydrogel coatings, coated polymer substrate materials, and coated medical devices
US20120121521A1 (en) * 2010-04-26 2012-05-17 Texas Research International, Inc. Cosmetic coating to protect unclothed skin from thermal injury
KR20150077540A (ko) * 2013-12-27 2015-07-08 전자부품연구원 금속나노와이어를 포함한 코팅액 조성물, 이를 이용한 코팅 전도막 및 이의 제조방법
KR101792610B1 (ko) * 2016-05-16 2017-11-01 연세대학교 원주산학협력단 전도성 하이드로겔을 이용한 생체 전기적 신호 측정방법
CN108300253A (zh) * 2017-07-31 2018-07-20 王敏 一种改性单组分聚氨酯防水涂料
CN110484128A (zh) * 2019-08-21 2019-11-22 大连海事大学 一种水凝胶-有机硅仿生梯度防污涂料及其制备方法
CN113882166A (zh) * 2021-10-12 2022-01-04 世联汽车内饰（苏州）有限公司 一种导电pu合成革及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6017577A (en) * 1995-02-01 2000-01-25 Schneider (Usa) Inc. Slippery, tenaciously adhering hydrophilic polyurethane hydrogel coatings, coated polymer substrate materials, and coated medical devices
US20120121521A1 (en) * 2010-04-26 2012-05-17 Texas Research International, Inc. Cosmetic coating to protect unclothed skin from thermal injury
KR20150077540A (ko) * 2013-12-27 2015-07-08 전자부품연구원 금속나노와이어를 포함한 코팅액 조성물, 이를 이용한 코팅 전도막 및 이의 제조방법
KR101792610B1 (ko) * 2016-05-16 2017-11-01 연세대학교 원주산학협력단 전도성 하이드로겔을 이용한 생체 전기적 신호 측정방법
CN108300253A (zh) * 2017-07-31 2018-07-20 王敏 一种改性单组分聚氨酯防水涂料
CN110484128A (zh) * 2019-08-21 2019-11-22 大连海事大学 一种水凝胶-有机硅仿生梯度防污涂料及其制备方法
CN113882166A (zh) * 2021-10-12 2022-01-04 世联汽车内饰（苏州）有限公司 一种导电pu合成革及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1139931A (en) Cohesive nonsticky electrically conductive gel composition
CN109645986B (zh) 一种柔性生物电极用低温固化银/氯化银浆料及其制备方法
US10736528B2 (en) Dry electrode for bio-potential and skin impedance sensing and method of use
WO2018008688A1 (ja) 生体電極及びその製造方法
CN103550795B (zh) 一种电极磨砂导电胶及其制备方法
DE19545364A1 (de) Zusammensetzungen für Biomedizinische Einweg-Elektroden
WO2018070433A1 (ja) 生体信号計測用導電性ゴム組成物、生体信号計測用導電性部材及び生体信号計測用被服
Singh et al. Conductivity and viscosity behaviour of PMMA based gels and nano dispersed gels: Role of dielectric constant of the solvent
KR20190130638A (ko) 염화은 피복 입자
Gondran et al. Non-polarisable dry electrode based on NASICON ceramic
CN114921972A (zh) 具有传输人体电信号效果的聚氨酯涂料、涂层及合成革
JPS60500575A (ja) 成形可能ポリマ−組成物
KR102409205B1 (ko) 전도성 실리콘 전극의 제조 방법 및 전극 장치
CN113155326A (zh) 一种柔性自支撑纤维编织型触觉传感器
CN112587678B (zh) 一种医用液体导电凝胶片及其制备方法和应用
DE102017106833B4 (de) Verfahren zur herstellung einer katalysatortinte zur herstellung einer brennstoffzellenkatalysatorschicht, durch das verfahren erhältliche katalysatortinte und membrananordnung, welche die katalysatortinte enthält
Orata et al. Electrodeposition of polyaniline on acidified clay montmorillonite modified electrode
US20220007983A1 (en) Conductive polymeric composition
Shi et al. High-performance, water-resistant and ion-conducting gel used as underwater ECG electrodes
CN114760923A (zh) 生物体电极的制造方法
CN111225607A (zh) 生物电极的制造方法
CN109199373A (zh) 心电极片及其制备方法
JPS6242499A (ja) 透明な導電性フイルム
WO2022030448A1 (ja) 生体信号センシング電極
CN109100401A (zh) 基于氧化锌纳米棒与肌红蛋白的电化学传感器件的制备与分析应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination