[发明专利]一种基于改性石墨的柔性硅胶导电材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于改性石墨的柔性硅胶导电材料的制备方法，包括以下步骤：将改性石墨烯分散于有机溶剂中，然后加入表面活性剂，分散后得到第一溶液；将第一溶液加入硅胶中，搅拌均匀，然后向其中加入固化剂，续绊后得到第二溶液；将第二溶液缓慢倾倒至模具中，固化，制得。该硅胶导电材料可有效解决现有的导电材料存在的导电性差的问题。

技术领域

本发明属于硅胶导电材料技术领域，具体涉及一种基于改性石墨的柔性硅胶导电材料及其制备方法。

背景技术

柔性导电材料因其独特的高柔性、高导电性双重优异特性而愈发吸引着科研人员对于柔性导电材料的积极探索，并开始逐渐地出现在人们的生活中。尤其在医疗方面，柔性电子凭借其高灵活性、高伸展性和可弯曲性，在伤口修复、慢性给药、疼痛治疗、医疗美容和生命体征监测等不同方面均有较为广泛的应用。柔性导电材料的核心技术是将无机材料电子器件制作在柔性硅胶基板上，在保持硅胶基板原有高柔性的基础上，并通过对其进行改性石墨的掺杂，以此结合石墨的高导电特性与硅胶的良好柔性，使其更好的满足不同现实需求，并广泛地应用于医疗等领域。

当前阶段对于硅胶基板柔性电子材料的研究，集中聚焦于通过直接混合石墨与硅胶材料，力求通过此种方法达到在保持硅胶原有良好柔性基础上提高其导电性能，并应用于实际医疗领域商业用途。但是，目前柔性导电材料大多存在基于直接混合石墨与硅胶材料的方法，容易造成石墨团聚于硅胶材料中从而影响导电性能的问题。而在柔性电子材料所广泛应用的医疗领域，为了符合不同病患对于柔性材料的实际需求多样性和差异性问题，必须要求医疗器械或医疗设备中柔性导电材料保持高柔性和高导电性双特性。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种基于改性石墨的柔性硅胶导电材料及其制备方法，该硅胶导电材料可有效解决现有的导电材料存在的导电性差的问题。

本发明提供如下技术方案：

一种基于改性石墨的柔性硅胶导电材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将改性石墨烯分散于有机溶剂中，然后加入表面活性剂，分散后得到第一溶液；

(2)将(1)所得第一溶液加入硅胶中，搅拌均匀，然后向其中加入固化剂，续绊后得到第二溶液；

(3)将(2)所得第二溶液缓慢倾倒至模具中，固化，制得。

进一步地，(1)改性石墨烯的制备方法如下：将石墨烯加入N,N-二甲基甲酰胺中并超声处理，得到第一分散液；在磁力搅拌下向第一分散液中缓慢加入TETA并超声处理得第二分散液；向第二分散液中加入无水乙醇并超声分散均匀，然后静置10-14h，分离下层沉淀物，得到第一粉末，将第一粉末洗涤后干燥，得到TETA-GO产物。

进一步地，石墨烯的制备方法如下：将石墨粉在冰水浴条件下加入插层剂中，得第一分散液，向第一分散液中分次加入高锰酸钾，于15-20℃条件下搅拌25-30min，得第二分散液，将第二分散液升温至30-40℃，搅拌25-35min，然后向其中加入去离子水，继续搅拌20-25min得第三分散液；向第三分散液中加入双氧水，待溶液颜色变为亮黄色，分别用5％氯化氢溶液和去离子水洗涤，然后于55-70℃条件下保温，收集固体得第一粉末；将第一粉末加入水中，超声分散，得第四分散液，将第四分散液升温，并向其中加入水合肼，反应20-26h后得第五分散液，最后，分别用甲醇和去离子水洗涤第五分散液，收集粉末，于50-65℃条件下干燥，制得。

进一步地，有机溶剂为四氢呋喃溶液，改性石墨烯与有机溶剂的质量比为1:13-16。

进一步地，表面活性剂为SDBS，表面活性剂的用量为有机溶剂重量的1-3％。

进一步地，固化剂为正硅酸丙酯或二月桂酸二丁基锡，固化剂的用量为硅胶重量的1-3％。

进一步地，第一溶液与硅胶的质量比为1-2:100。