[发明专利]一种CNT-Ag-PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法

说明书

本发明涉及一种CNT‑Ag‑PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法。该CNT‑Ag‑PDMS导电混合物的制备方法包括以下步骤：混合CNT粉末、纳米银粉和挥发性有机溶剂；超声处理获得混合分散液；在混合分散液中加入PDMS单体；磁力搅拌；蒸发掉剩余的挥发性有机溶剂；加入固化剂搅拌均匀。本发明提供的一种CNT‑Ag‑PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法，能有效地将CNT、Ag在PDMS中扩散，制得的CNT‑Ag‑PDMS导电混合物及其复合干电极导电性能良好，可长期监测生理电信号。

技术领域

本发明涉及医疗领域的测量电生理信号的电极，特别涉及一种CNT-Ag-PDMS导电混合物及其复合干电极的制备方法。

背景技术

电极片主要应用于采集人体生理电信号的监护设备，生理电信号的采集能直接反应人体的健康状况，生理电信号的实时、长期监测可以预测某些疾病的产生，及时做出相应措施，故电极片的市场前景广阔。根据是否采用导电凝胶，电极主要分为湿电极和干电极。目前医学上普遍采用Ag/AgCl湿电极来采集生理电信号，而这种一次性电极缺点明显，导电凝胶易风干，贮存和使用有效期较短，且长时间使用会刺激皮肤，影响舒适度，不适用于长期监测生理电信号。具有生物相容性的柔性聚合物干电极可以很好地解决这一系列问题，长期使用也不会刺激皮肤。目前，聚合物干电极大多采用混合填充其它导电物的方式使其具有导电性。而碳纳米管CNT和纳米银粉Ag是最佳的导电填充物。CNT随机排列，相互之间缠绕在一起，在聚合物发生形变时也能保持良好的导电性。Ag的加入降低了电极的硬度，使之变柔软，增加与皮肤的接触，提高了导电性。相对应的聚合物材料大多选用聚二甲基硅氧烷PDMS。PDMS具有生物相容性，柔软透明，成本低，操作简单，在生物医学领域有广泛应用。

中国发明专利申请201611233401.7公开了一种柔性带孔导电橡胶心电干电极。这篇专利申请中的干电极由基底层、填充层、触面层和绝缘遮挡层组成，结构复杂，不利于产业化生产。

总体来说，现有的制备干电极的方式，制作成本高，操作复杂，不利于产业化。简单的方式，例如，将碳纳米管CNT、银Ag直接填充到聚合物中充当导电介质，其中，CNT、Ag在聚合物中的分散程度成为影响导电性的重要因素。而CNT、Ag与聚合物直接混合搅拌的方式很难分散均匀，而达到良好的导电性。

本发明的目的在于提供一种复合干电极的制备方法。利用一种简单有效的碳纳米管、银在聚合物中的分散方法，制备导电性能良好的碳纳米管-银-聚二甲基硅氧烷电极片，制成复合干电极，可长期监测生理电信号。本发明操作简单，成本低，易于产业化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种复合干电极及其复合电极的制备方法，能有效地将CNT、Ag在PDMS中扩散，制得的CNT-Ag-PDMS导电混合物及其复合干电极导电性能良好，可长期监测生理电信号。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种CNT-Ag-PDMS导电混合物的制备方法，包括以下步骤：

混合CNT粉末、纳米银粉和挥发性有机溶剂；

超声处理获得混合分散液；

在所述混合分散液中加入PDMS单体；

磁力搅拌；

蒸发掉剩余的挥发性有机溶剂；

加入固化剂搅拌均匀。

根据本发明的一个实施例，所挥发性有机溶剂是无水乙醇溶液。

根据本发明的一个实施例，所述超声处理持续8～24h。

根据本发明的一个实施例，所述磁力搅拌持续2～6h。

根据本发明的一个实施例，所述CNT粉末与纳米银粉的重量比例为1:1。