[发明专利]一种辐射法制备导电水凝胶的方法

说明书

本发明公开了一种辐射法制备导电水凝胶的方法，该种辐射法制备导电水凝胶的方法包括以下步骤：S1，制备水性凝胶原料；S2，聚合工艺，将S1中A组份混合溶解，经充氮气除氧，在紫外线下辐射引发聚合成粘性溶液；S3，将S1中B组份溶入到S2中粘性溶液中，混合溶解成为原料液体；S4，片状增强芯层平铺于模具中，将S3中原料液体注入模具中，使原料液体均匀浸入片状增强芯层中；S5，交联工艺，将S4模具中原料液体进入电子束射线的辐照成为导电水凝胶。通过上述方式，本发明提供一种具有较高机械性能的导电水凝胶，在较大外力作用下仍具有良好的导电性能。

技术领域

本发明涉及导电水凝胶技术领域，特别是涉及一种辐射法制备导电水凝胶的方法。

背景技术

导电水凝胶Hydrogel具有亲水的三维网络状结构，能在分散介质中迅速溶胀并在此溶胀状态可以保持大量体积的分散介质而不溶解，网络状结构赋予导电水凝胶类似固体的机械性能，而分散介质能够快速扩散，赋予导电水凝胶类似液体的传输性能。

导电水凝胶作为一种人体与医用电极的中间媒介，在心电图、脑电图等医疗器械领域具有重要的应用价值，其中导电水凝胶的导电性能直接影响着检测结果，导电水凝胶必须具有良好的生物相容性，即无细胞毒性、对人体皮肤无刺激、致敏等特点。

导电水凝胶需要具备一定的导电性能、机械性能、柔韧性以及生物相融性，能在应用中承受巨大的机械载荷及大应变下仍保持较高的导电性用以信号传输，同时也避免意外断裂造成系统崩溃等问题，并在诸多领域均具有广泛的应用。但现有的导电水凝胶无法兼顾高机械性能以及高的拉伸率，具有高机械性能的导电水凝胶在拉伸过程中容易出现裂纹并影响导电性能，裂纹的存在将造成器件的损坏，并限制导电水凝胶材料的进一步应用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种辐射法制备导电水凝胶的方法，提供一种具有较高机械性能的导电水凝胶，在较大外力作用下仍具有良好的导电性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种辐射法制备导电水凝胶的方法，该种辐射法制备导电水凝胶的方法包括以下步骤：

S1，制备水性凝胶原料，水性凝胶的成分组成包括：A组份和B组份，其中A组份：丙烯酸5-12份，丙烯酰胺1-5份，乙烯基吡咯烷酮1-3份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠2-8份，乙烯基咪唑0.5份，偶氮二异丁氰盐酸盐0.01-0.5份，纯化水30-50份；B组份：吐温-20 0.5份，氯化钾0.2份，磷酸盐0.1-0.5份，氯化铝0.05份，甘油25-50份，尿素0.2-1.0份，戊二醇2.0-5.0份，己二醇1.0-5.0份，对羟基苯乙酮0.3-1.5份；

S2，聚合工艺，将S1中A组份混合溶解，经充氮气除氧，在紫外线下辐射引发聚合成粘性溶液；

S3，将S1中B组份溶入到S2中粘性溶液中，混合溶解成为原料液体；

S4，片状增强芯层平铺于模具中，将S3中原料液体注入模具中，使原料液体均匀浸入片状增强芯层中；

S5，交联工艺，将S4模具中原料液体进入电子束射线的辐照成为导电水凝胶。

优选的是，所述导电水凝胶呈一定厚度的片材结构，导电水凝胶由水性凝胶和分布在水性凝胶内的增强芯层组成，根据导电水凝胶需要的性能要求，增强芯层的厚度要略微低于水性凝胶片材的厚度。

优选的是，所述增强芯层的材料材质可以是涤纶、棉、粘胶、涤棉混合、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯材料制成的片状蓬松、中空、网格等形状片材，增强芯层的抗拉伸强度较高，在导电水凝胶中起到增强及骨架作用，提高导电水凝胶的抗拉伸强度和抗裂断强度等的机械强度，使得整个水凝胶成为完全的整体。

优选的是，所述导电水凝胶具有一定的导电能力，根据需要的性能要求，电阻率低于10000Ωcm，更好的是要低于2000Ωcm。