[發明專利]一種透明自粘附導電水凝膠電極及其制備方法

有效

• 申請號: 202110427504.1
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113143280B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 白碩
• 申請（專利權）人: 白碩
• 主分類號: A61B5/259
• 分類號: A61B5/259;A61B5/266;A61B5/28;A61B5/291;A61B5/296;C08J3/075;C08J3/24;C08L29/04;C08L39/06
• 代理公司: 北京中譽至誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11858
• 代理人: 霍麗惠

1.一種透明自粘附導電水凝膠電極，其特征在于，所述透明自粘附導電水凝膠電極包括：保護膜層、導電水凝膠層、背襯層，其中，所述保護膜層、所述導電水凝膠層和所述背襯層由上至下依次排列，所述保護膜層為聚乙烯薄膜，所述導電水凝膠層為化學交聯型水凝膠，由聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮在加熱條件下通過酸催化發生縮酮反應得到，所述水凝膠為聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮形成的三維網狀結構，所述導電水凝膠層通過引入聚多巴胺的衍生物PDA NDs和Na+溶液形成導電網絡，所述水凝膠與人體組織的粘附強度范圍為29-42 kPa；所述背襯層為無紡布；

所述透明自粘附導電水凝膠電極的制備方法包括：水凝膠的制備；所述水凝膠的制備包括：

步驟一：在去離子水中加入聚乙烯醇（PVA），通過加熱和攪拌使其溶解，得到PVA溶液；所述聚乙烯醇的質量百分比濃度為15-20%；

步驟二：在去離子水中加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP），通過超聲輔助溶解，得到PVP溶液；所述聚乙烯吡咯烷酮的質量百分比濃度為30-40%；

步驟三：在偏堿性的Tris-HCl緩沖液中加入多巴胺鹽酸鹽，敞口下攪拌12h得到PDA溶液，之后再通過與過氧化氫和氫氧化鈉混合溶液混合、加熱，得到聚多巴胺納米點（PDANDs）溶液；

步驟四：將所述步驟一中所得的PVA溶液、所述步驟二中所得的PVP溶液和步驟三中所得的聚多巴胺納米點（PDA NDs）溶液按1:1:0.4或1:1:0.8體積比例混合均勻；

步驟五：將步驟四中所得混合液的pH調至酸性，加熱處理后得到水凝膠。

2.根據權利要求1所述的透明自粘附導電水凝膠電極，其特征在于，所述無紡布采用丙綸和聚氨酯膠制成。

3.根據權利要求1所述的透明自粘附導電水凝膠電極，其特征在于，所述導電水凝膠層為所述水凝膠經澆注、裁剪制備出特定形狀，所述導電水凝膠層與所述背襯層通過機械涂布后壓合在一起。

4.根據權利要求1所述的透明自粘附導電水凝膠電極，其特征在于，所述水凝膠的電導率范圍為0.14-1.47 S/m。

5.根據權利要求1所述的透明自粘附導電水凝膠電極，其特征在于，所述水凝膠的透光率范圍為91-98%。

6.一種權利要求1-5任一項所述的透明自粘附導電水凝膠電極的制備方法，其特征在于，所述方法包括：（1）水凝膠的制備；（2）水凝膠電極的制備；

所述（1）水凝膠的制備包括：

步驟一：在去離子水中加入聚乙烯醇（PVA），通過加熱和攪拌使其溶解，得到PVA溶液；

步驟二：在去離子水中加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP），通過超聲輔助溶解，得到PVP溶液；

步驟三：在偏堿性的Tris-HCl緩沖液中加入多巴胺鹽酸鹽，敞口下攪拌12h得到PDA溶液，之后再通過與過氧化氫和氫氧化鈉混合溶液混合、加熱，得到聚多巴胺納米點（PDANDs）溶液；

步驟四：將所述步驟一中所得的PVA溶液、所述步驟二中所得的PVP溶液和步驟三中所得的聚多巴胺納米點（PDA NDs）溶液按一定體積比例混合均勻；

步驟五：將步驟四中所得混合液的pH調至酸性，加熱處理后得到水凝膠；

所述（2）水凝膠電極的制備包括：將制備得到的所述水凝膠，經澆注、裁剪出特定形狀作為導電水凝膠層；將所述導電水凝膠層與背襯層通過機械涂布后壓合在一起，其中，所述背襯層為無紡布；在導電水凝膠層上覆蓋保護膜層，其中，所述保護膜層為聚乙烯薄膜。

7.根據權利要求6所述的透明自粘附導電水凝膠電極的制備方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的質量百分比濃度為20%；所述聚乙烯吡咯烷酮的質量百分比濃度為40%。