本發(fā)明屬于智能電極材料，具體涉及一種pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜及制備方法。

背景技術(shù)：

1、可穿戴設(shè)備即直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式設(shè)備?？纱┐髟O(shè)備不僅僅是一種硬件設(shè)備，更是通過軟件支持以及數(shù)據(jù)交互、云端交互來實現(xiàn)強(qiáng)大的功能。可穿戴設(shè)備可以克服目前醫(yī)院監(jiān)測設(shè)備笨重、接線復(fù)雜、限制患者日?；顒拥娜毕?，但目前可穿戴設(shè)備多數(shù)因技術(shù)不成熟而未廣泛用于醫(yī)院監(jiān)測設(shè)備。

2、智能材料的性能對可穿戴設(shè)備的影響很大。目前智能材料主要由pvc(聚氯乙烯)或硅膠和少量的導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成，但存在以下問題：(1)數(shù)據(jù)傳輸慢；(2)不抗菌，易導(dǎo)致患者皮疹；(3)電容小，使用時間短。且以pvc材料為基礎(chǔ)的智能電極材料，除上述三點問題外，還具有以下不足：(1)不環(huán)保；(2)隨著使用壽命的延長會出現(xiàn)老化不工作的現(xiàn)象，電子信號容易中斷，影響監(jiān)測。

3、因此，本技術(shù)亟需研發(fā)一種新的智能材料，更適用于可穿戴設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了改善現(xiàn)有智能電極材料電容小、數(shù)據(jù)傳輸慢的缺陷，本技術(shù)提供一種pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜及制備方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜，采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜，其制備原料包括：

4、

5、通過采用上述技術(shù)方案，tpee(熱塑性聚酯彈性體)作為pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的基體材料，具有優(yōu)異的加工性能、柔韌性、電性能和電荷承受能力，tpee在潤滑劑的作用下，使pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜能很好地貼合于患者皮膚，與真實皮膚具有同樣的膚色，能很好地感知人體體征數(shù)據(jù)。pedot(聚3,4-乙烯二氧噻吩)，具有能隙低、電化學(xué)摻雜電位低、響應(yīng)時間短、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，導(dǎo)電性能優(yōu)異。殼聚糖的加入，使pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜具有抗菌自潔的功效，對于皮膚過敏的患者可以免受皮疹的侵?jǐn)_。

6、重要的是，本技術(shù)人在研究過程中意外發(fā)現(xiàn)tpee、殼聚糖和pedot三者共同作用，不僅提高了pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的導(dǎo)電性能和抗菌性能，還提高了pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的電容和碼云傳輸速率，電容儲量大，能長時間穩(wěn)定工作，碼云傳輸速率達(dá)到行業(yè)前端水平，可以即時傳輸數(shù)據(jù)，因此，本技術(shù)提供的pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜，電子性能優(yōu)異，能及時將心率和其它生命體征發(fā)回至監(jiān)測終端，更好地實現(xiàn)醫(yī)患的信息交流和互動，能有效改善目前現(xiàn)代醫(yī)院監(jiān)測設(shè)備的缺陷，賦予病患更多的活動自由度和便利性，社會經(jīng)濟(jì)效益高，市場前景廣闊。

7、發(fā)泡劑的加入，使pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜能較好地實現(xiàn)膜內(nèi)外層的水汽交換，保持患者皮膚干燥?？寡鮿┑募尤耄梢蕴岣遬edot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的耐老化性能，提高使用壽命。

8、優(yōu)選的，所述pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的制備原料包括：

9、tpee????????????95～100份；

10、pedot???????????10～15份；

11、殼聚糖??????????10～12份；

12、潤滑劑??????????1.4～3份；

13、發(fā)泡劑??????????1.5～3份；

14、抗氧劑??????????1.2～3份；

15、顏料????????????1.4～2份。

16、在上述組成范圍內(nèi)的pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜，導(dǎo)電性能優(yōu)異，電容儲量大，可以增加使用時間，碼云傳輸速率達(dá)到行業(yè)前端水平，可以即時傳輸數(shù)據(jù)，且殺菌率高，能保護(hù)患者皮膚不過敏，透氣率高，可以保持患者皮膚干燥，柔軟、貼身，能更好地感知人體體征數(shù)據(jù)。

17、更優(yōu)選的，所述pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的制備原料包括：

18、

19、上述優(yōu)選組成的pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜，導(dǎo)電率達(dá)9.5×106s/m、電容達(dá)8.2×107μf、碼云傳輸速率達(dá)4800baud、殺菌率達(dá)97％、透氣率達(dá)95％，各項性能達(dá)到最優(yōu)。

20、優(yōu)選的，所述tpee的硬度為邵氏50～60a。

21、通過采用上述技術(shù)方案，硬度為邵氏50～60a的tpee，柔韌性和加工性更好，有利于tpee、殼聚糖和pedot發(fā)揮共同作用，且該硬度下的tpee可以使pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜更好地貼合于患者皮膚，更好地感知人體體征數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高了pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的碼云傳輸速率和電容。

22、優(yōu)選的，所述殼聚糖的數(shù)均分子量為9000～10000。

23、通過采用上述技術(shù)方案，數(shù)均分子量為9000～10000的殼聚糖，分子量較小，有利于殼聚糖接枝到pedot上，接枝率較高，提高了pedot/殼聚糖/tpee的組裝穩(wěn)定性，從而提高了pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的碼云傳輸速率、電容、導(dǎo)電率和殺菌率。

24、優(yōu)選的，所述潤滑劑由乙撐雙硬脂酸酰胺、復(fù)合酯和硅油按質(zhì)量比(3～4):(1～2):3混合而成。

25、通過采用上述技術(shù)方案，由乙撐雙硬脂酸酰胺、復(fù)合酯和硅油復(fù)配的潤滑劑，由于乙撐雙硬脂酸酰胺分子結(jié)構(gòu)中含有二個酰胺基，復(fù)合酯含脂肪酸、醇和非脂分子，使得潤滑劑與tpee和殼聚糖的相容性更好，提高了pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的穩(wěn)定性，使薄膜的導(dǎo)電率、電容、碼云傳輸速率、殺菌率和透氣率均更優(yōu)。

26、優(yōu)選的，所述復(fù)合酯由季戊四醇單油酸酯、大豆磷脂和甘油糖脂按質(zhì)量比1:(0.1-0.2):(0.02-0.03)混合而成。

27、通過采用上述技術(shù)方案，由季戊四醇單油酸酯、大豆磷脂和甘油糖脂復(fù)配的復(fù)合酯，可以提高潤滑劑與tpee和殼聚糖之間的相容性和交聯(lián)性，同時使薄膜更加貼合皮膚，更好地感知人體體征數(shù)據(jù)，提高pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的導(dǎo)電性能，增大電容儲量，提高碼云傳輸速率。且復(fù)合酯在本技術(shù)抗氧劑作用下，在空氣中不易被氧化。

28、優(yōu)選的，所述硅油為雙端羥基聚醚改性硅油。

29、通過采用上述技術(shù)方案，雙端羥基聚醚改性硅油反應(yīng)活性，與tpee、殼聚糖能形成更穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高pedot/殼聚糖/tpee的組裝穩(wěn)定性，從而提高了薄膜的碼云傳輸速率和電容。

30、優(yōu)選的，所述pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的制備原料還包括防霉劑0.5～2重量份。

31、通過采用上述技術(shù)方案，防霉劑的加入，可以和殼聚糖一起，進(jìn)一步提高pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的抗菌性。

32、第二方面，本技術(shù)提供一種pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的制備方法，采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

33、一種pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的制備方法，包括如下步驟：

34、將tpee、pedot、殼聚糖、發(fā)泡劑、潤滑劑、抗氧劑和顏料混合，得混合料，密煉，擠壓成膜，得pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜。

35、本技術(shù)pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的制備工藝簡單、成本低、效率高，可以直接擠出成型，無需高溫定型，無需模具加壓。

36、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

37、1.本技術(shù)pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜柔軟、貼身，能更好地感知人體體征數(shù)據(jù)，具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和抗菌性能，電容儲量大，能長時間穩(wěn)定工作，碼云傳輸速率達(dá)到行業(yè)前端水平，可以即時傳輸數(shù)據(jù)，及時將心率和其它生命體征發(fā)回至監(jiān)測終端，更好地實現(xiàn)醫(yī)患的信息交流和互動。

38、2.本技術(shù)pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的原料簡單易得，環(huán)保，抗菌、自潔，不引起過敏反應(yīng)。

39、3.本技術(shù)采用數(shù)均分子量為9000～10000的殼聚糖，有利于殼聚糖接枝到pedot上，提高了pedot/殼聚糖/tpee的組裝穩(wěn)定性，從而提高了pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的碼云傳輸速率、電容、導(dǎo)電率和殺菌率。

40、4、本技術(shù)采用由乙撐雙硬脂酸酰胺、復(fù)合酯和硅油復(fù)配的潤滑劑，提高了pedot/殼聚糖/tpee復(fù)合仿皮膚柔性智能電極薄膜的穩(wěn)定性，使薄膜的導(dǎo)電率、電容、碼云傳輸速率、殺菌率和透氣率均更優(yōu)。