[发明专利]一种淀粉基柔性导电材料及其制备和应用

说明书

本发明属于导电材料领域，公开了一种淀粉基柔性导电材料及其制备和应用。该淀粉基柔性导电材料的制备包括以下步骤：将高直链淀粉与盐溶液均匀混合，加热至形成透明凝胶，再冷却至室温后即可得到淀粉基柔性导电材料。所述的高直链淀粉是指淀粉中直链淀粉含量为50％以上的天然淀粉。本发明制备的淀粉基柔性导电材料，相较于普通淀粉的不能成型，本发明采用高直链淀粉作为原料，在具有优异的导电性能的同时还具有优异的机械性能，材料的拉升强度可达到6‑8MPa，可满足常规传感器件的使用需求。

技术领域

本发明属于导电材料领域，特别涉及一种淀粉基柔性导电材料及其制备和应用。

背景技术

随着经济发展和生活水平的提高，人们对自身健康越来越关心。用于监控各种生命体征数据的皮肤传感器件、尤其是一次性传感器件的市场需求巨大。而柔性导电材料因在皮肤传感器件中的广泛应用而备受关注。但目前，柔性导电材料大多以合成聚合物为基材，虽能满足皮肤传感器件对电导率、力学适应性、刺激响应性、长期稳定性、以及生物相容性等方面的要求，但由于它们无法降解，电子废弃物污染不可避免。且随着市场的增长，对于将来的大规模应用，也存在着加工成本高、回收困难等问题，易造成资源浪费。对此，开发廉价、可降解、绿色环保的柔性导电材料，用于一次性传感器件，是国家的政策导向，也是新材料开发的热点。

目前常用的可降解材料基材有天然生物高分子物质，如纤维素、淀粉、壳聚糖、海藻酸盐、蛋白质等；以及化学合成高分子物质，如聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯醇(PVA)等。其中淀粉是自然界中含量最丰富的高分子多糖之一，价格低廉，可再生，可降解，生物亲和性好，开发应用的潜力巨大。

淀粉是一种天然生物高分子物质，以微米级颗粒的形式存在。淀粉颗粒经过加工转变为淀粉链后，再进行分子链重排，可以得到淀粉基材料，已被广泛应用于可降解材料领域。但淀粉大分子不导电，目前市场上尚未见到以淀粉为基材的导电材料。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，针对皮肤传感器件和柔性导电材料的巨大市场需求，本发明的目的在于提供一种廉价可降解的淀粉基柔性导电材料。

本发明另一目的在于提供上述淀粉基柔性导电材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述淀粉基柔性导电材料在制备传感器器件、可穿戴设备中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种环境友好的淀粉基柔性导电材料的制备方法，包括以下步骤：

将高直链淀粉与盐溶液混合均匀，加热至形成透明凝胶，再冷却至室温后即可得到淀粉基柔性导电材料。

所述的高直链淀粉是指淀粉中直链淀粉含量为50％以上的天然淀粉；

所述的盐溶液为氯化钙水溶液，无水氯化钙固体(CAS:10043-52-4)与水的质量比为1:1～1:2，优选为1:1.25；

所选高直链淀粉与所述盐溶液的质量比为1:1～1:3优选为1:2；

所述的盐溶液是先将盐溶解至水中，搅拌待其完全溶解后，冷却至室温待用。将高直链淀粉加入盐溶液中，充分搅拌，分散均匀后进行加热；

所述的加热是指加热至60-80℃，优选为70℃；所述的加热时间为20-60min，优选为30min。

一种由上述方法制备得到的淀粉基柔性导电材料。

上述的淀粉基柔性导电材料在制备传感器器件、可穿戴设备中的应用。

本发明的机理为：