[发明专利]一种用于柔性神经电极的具有自我修复功能的可拉伸导电聚合物膜的制备方法

说明书

一种用于柔性神经电极的具有自我修复功能的可拉伸导电聚合物膜的制备方法。本发明属于神经电极领域。本发明的目的在于解决目前自修复材料需要在一定环境条件刺激下才能实现自修复以及缺少一种具有优异导电性的自修复材料的技术问题。方法：一、聚合物溶液的制备；二、预聚物的制备；三、可逆共价键引入；四、等离子体表面处理；五、聚合物膜改性；六、化学沉积金属导电层，得到用于柔性神经电极的具有自我修复功能的可拉伸导电聚合物膜。本发明制得一种高拉伸、具有自修复功能的神经电极基底，使其在微小划痕甚至断裂后，能在无外界刺激条件下自行修复，恢复使用性能。同时具备柔韧性、拉伸性，通过相应的变形伸缩适应生物组织的运动。

技术领域

本发明属于神经电极领域；具体涉及一种用于柔性神经电极的具有自我修复功能的可拉伸导电聚合物膜的制备方法。

背景技术

材料在使用过程中暴露在特定环境条件下，受到刮伤、加热、拉伸等机械变形的影响，总会形成一些局部损伤或细微裂纹，导致其电学、力学等性能降低，甚至出现宏观裂缝引发材料断裂。赋予材料自我修复的能力，使其恢复或保留其原有的性能，避免由于裂缝(或断裂)的累积而导致的失效，能提高产品的使用可靠性、延长材料的使用期限、节约实际生产成本，对其应用领域非常有益。

受到生物在受伤时自行修复伤口的启发，人们开始设计并合成许多具有自愈功能的材料，包括将修复剂包裹在微胶囊或微脉管中，在柔性聚合物链中引入共价键或非共价键。在聚合物中引入氢键、金属配位、可逆共价键等修复键，利用材料本身的结构特点和化学键，使其具有多次断裂和重组的能力，实现材料在同一损伤部位的多次修复，为材料制备带来新可能。

动态共价键因具有较高的强度和可控可逆性常被引入聚合物，常用修复共价键有双硫键、酰腙键、亚胺键、Diels-Alder反应键等。目前报道的大多数方法都是在一定环境条件(温度、光、pH值变化、压力或化学刺激)下发生共价键断裂与重排。因此，将共价键与柔性聚合物结合，发展利用动态共价反应而不需要外界干预自行修复的柔软、灵活电极成为研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于解决目前自修复材料需要在一定环境条件刺激下才能实现自修复以及缺少一种具有优异导电性的自修复材料的技术问题，而提供了一种用于柔性神经电极的具有自我修复功能的可拉伸导电聚合物膜的制备方法。

本发明的一种用于柔性神经电极的具有自我修复功能的可拉伸导电聚合物膜的制备方法按以下步骤进行：

一、聚合物溶液的制备：将聚合物溶于有机溶剂，得到聚合物溶液；

二、预聚物的制备：①将IPDI和DBTDL溶于有机溶剂中，得到混合溶液；②将步骤一得到的聚合物溶液于真空条件下加热处理，冷却至60～80℃后，加入步骤①得到的混合溶液，在氮气气氛下搅拌混合3h～5h，得到预聚物；

三、可逆共价键引入：将含二硫键的芳香族化合物溶于有机溶剂，然后加入到步骤二得到的预聚物中，在60～80℃下搅拌反应3h～5h，得到带可逆共价键的预聚物；

四、等离子体表面处理：将步骤三得到的带可逆共价键的预聚物真空干燥固化，然后进行等离子表面处理，得到聚合物膜；

五、聚合物膜改性：将步骤四得到聚合物膜通过蒸镀进行镀金，镀金后浸入P(METAC-co-MPTS)的乙醇溶液，去离子水洗涤后再浸入(NH₄)₂PdCl₄的水溶液，得到改性后聚合物膜；

六、化学沉积金属导电层：将步骤五得到的改性后聚合物膜置于金属盐溶液中，通过化学沉积制备金属导电层，得到用于柔性神经电极的具有自我修复功能的可拉伸导电聚合物膜。

进一步限定，步骤一中所述聚合物为聚四氢呋喃、聚氨酯、硅橡胶中的一种或几种按任意比的混合。

进一步限定，步骤一中所述有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、丙酮、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种按任意比的混合。