[發明專利]一種自粘附聚丙烯酸鈉導電水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 202010437639.1
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111607108B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 珠淮
• 申請（專利權）人: 浙江一洋醫療科技有限公司
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L33/02;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/17;C08K3/30;C08K3/16
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及水凝膠技術領域，尤其涉及一種自粘附聚丙烯酸鈉導電水凝膠及其制備方法。所述方法包括以下步驟：將聚丙烯酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉和交聯劑溶于溶劑A中，得到A相；將導電納米材料分散液、卡波姆和溶劑B混合，利用pH調節劑調節pH值至酸性，得到B相；將A相和B相混合均勻得到混合相，靜置陳化后即得到自粘附聚丙烯酸鈉導電水凝膠。本發明制備的自粘附聚丙烯酸鈉導電水凝膠，采用醇水混合體系進行自發性聚合制備，具有更好的保水性能，在存儲性以及持續使用性上均具有良好的表現，并且具備良好的導電性、粘附性。

技術領域

本發明涉及水凝膠技術領域，尤其涉及一種自粘附聚丙烯酸鈉導電水凝膠及其制備方法。

背景技術

導電水凝膠作為一種新型的功能材料，已經引起了廣泛的關注。由于其結合了水凝膠和導電材料的雙重特性，同時具備良好的柔韌性和優異的導電性，可以被用于制備可穿戴的生物電子設備、生物傳感器、健康監測電極等。目前，大多導電水凝膠采用以導電高分子為基體，如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等，但其合成過程繁瑣，且力學性能、柔韌性差，限制了其應用。

碳納米管由于其具有獨特的一維納米結構，具有許多異常的力學、電學和化學性能。近些年來，隨著碳納米管及納米材料研究的深入，其廣闊的應用背景也不斷地展現出現。但碳納米管的生物相容性差，在很大程度上限制了其應用。將碳納米管摻雜到水凝膠中，可以賦予水凝膠良好的導電性能和力學性能，同時水凝膠也賦予了碳納米管良好的生物相容性。

傳統導電水凝膠粘附性能差，需要依靠繃帶、膠帶、膠粘劑等才能有合適的粘附性。依靠額外的粘附劑，增加了導電水凝膠使用的復雜性。因此，設計一種本身具有良好的自粘附性和較高的導電性能的水凝膠是十分有意義的。此外，導電水凝膠在實際使用過程中，水分子無法被穩定地固定在聚合物網絡中。當水分減少到一定程度后，其原本具有的導電性能會明顯下降，限制了其應用。因此，提高其保水性能是延長其使用壽命，保證導電水凝膠具有長久的穩定性中至關重要的一環。

為解決傳統導電水凝膠的粘附性能差的問題，本領域技術人員對傳統導電水凝膠進行了改進。如中國專利局于2018年8月24日公開的一種自粘附導電水凝膠的制備方法的發明專利授權，授權公開號為CN105906821B，其首先制備得到雙鍵化生物大分子粉末，并配合導電納米材料，在光引發的條件下實現自由基聚合，得到具有粘附性的導電水凝膠。但該技術方案首先存在制備工藝繁瑣、難以推廣使用的問題，并且，其未考慮到也并未進一步改善導電水凝膠的保水性能，因此還存在水分子流失后其導電性能容易產生快速的下降的問題。

發明內容

為解決現有的導電水凝膠粘附性較差，需要依靠繃帶、膠帶、膠粘劑等外源性粘附物配合實現粘附效果，增加了其使用復雜性，以及現有的導電水凝膠保水性能差，在水分流失后容易產生導電性快速下降等問題，本發明提供了一種自粘附聚丙烯酸鈉導電水凝膠及其制備方法。本發明的目的在于：一、制備得到具有良好粘附性能的導電水凝膠；二、確保所制得的水凝膠具有良好的保水性能；三、確保所制得水凝膠具有良好的導電性；四、簡化制備工藝，適于推廣和使用，降低對生產條件的要求。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種自粘附聚丙烯酸鈉導電水凝膠的制備方法，

所述方法包括以下步驟：

1)將聚丙烯酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉和交聯劑溶于溶劑A中，得到A相；

2)將導電納米材料分散液、卡波姆和溶劑B混合，利用pH調節劑調節pH值至酸性，得到B相；

3)將A相和B相混合均勻得到混合相，靜置陳化后即得到自粘附聚丙烯酸鈉導電水凝膠。

在本發明方法中，通過簡單的溶解配制A相和B相，并將A相和B相混合，靜置陳化即可方便地得到自粘附聚丙烯酸鈉導電水凝膠。制備方法簡潔，基本無對設備的需求、常溫下即可進行，并且操作難度低，容易實現并且易于產業化地生產和制備。