[发明专利]一种辐射法制备导电凝胶及其成型工艺

说明书

本发明公开了一种辐射法制备导电凝胶及其成型工艺，该种辐射法制备导电凝胶及其成型工艺包括导电凝胶本体，所述导电凝胶本体呈一定厚度片材结构，所述导电凝胶本体包括水性凝胶和承载水性凝胶的增强芯层，增强芯层分布在水性凝胶内部，水性凝胶充满且包裹增强芯层，增强芯层由蓬松空芯材料构成，呈片状，增强芯层的抗拉伸强度较高，在导电凝胶中起到增强及骨架作用，提高导电凝胶的抗拉伸强度和抗裂断强度等的机械强度，使得整个凝胶成为完全的整体，水性凝胶具有一定的导电性能，水性凝胶通过辐照工艺制备而成。通过上述方式，本发明具有较高机械性能的导电凝胶，在较大外力作用下仍具有良好的导电性能。

技术领域

本发明涉及导电凝胶技术领域，特别是涉及一种辐射法制备导电凝胶及其成型工艺。

背景技术

导电凝胶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，赋予导电凝胶类似液体的传输性能。

导电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，其中导电凝胶的导电性能直接影响着检测结果，导电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，能在应用中承载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，并限制导电凝胶材料的进一步应用，基于以上缺陷和不足，有必要对现有的技术予以改进，设计出一种辐射法制备导电凝胶及其成型工艺。

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凝胶及其成型工艺，具有较高机械性能的导电凝胶，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凝胶，该种辐射法制备导电凝胶包括导电凝胶本体，所述导电凝胶本体呈一定厚度片材结构，所述导电凝胶本体包括水性凝胶和承载水性凝胶的增强芯层，增强芯层分布在水性凝胶内部，水性凝胶充满且包裹增强芯层，增强芯层由蓬松空芯材料构成，呈片状，增强芯层的抗拉伸强度较高，在导电凝胶中起到增强及骨架作用，提高导电凝胶的抗拉伸强度和抗裂断强度等的机械强度，使得整个凝胶成为完全的整体，水性凝胶具有一定的导电性能，水性凝胶通过辐照工艺制备而成。

优选的是，所述水性凝胶原料成分组成包括：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，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，聚乙烯吡咯烷酮/醋酸乙烯0.5-2.0份，聚乙二醇0.1-1.0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，N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.01-0.6份，过硫酸钾0.01-0.1份，纯化水余量，其中磷酸盐指的是水溶性正磷酸盐。

优选的是，根据导电凝胶需要的性能要求，增强芯层的厚度要略低于导电凝胶本体片材的厚度。

优选的是，根据导电凝胶需要的性能要求，导电凝胶具有一定的导电能力，电阻率要低于10000Ωcm，更好是要低于2000Ωcm。

优选的是，所述增强芯层可以是涤纶、棉、粘胶、涤棉混合、聚氨酯、聚乙烯或聚丙烯材料制成的片状蓬松、中空、网格等形状片材。

一种辐射法制备导电凝胶的成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：