CN116259436A - 一种银-碳-氯化银浆料及其应用 - Google Patents

一种银-碳-氯化银浆料及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116259436A
CN116259436A CN202310251215.XA CN202310251215A CN116259436A CN 116259436 A CN116259436 A CN 116259436A CN 202310251215 A CN202310251215 A CN 202310251215A CN 116259436 A CN116259436 A CN 116259436A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silver
carbon
silver chloride
powder
slurry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310251215.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王卫东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Julong Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Julong Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Julong Electronic Technology Co ltd filed Critical Shanghai Julong Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202310251215.XA priority Critical patent/CN116259436A/zh
Publication of CN116259436A publication Critical patent/CN116259436A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/263—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials
    • A61B5/265—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials containing silver or silver chloride
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/263—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials
    • A61B5/268—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials containing conductive polymers, e.g. PEDOT:PSS polymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/28—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

本发明提供了一种银‑碳‑氯化银浆料及其应用，涉及生物传感器参比电极、心电电极技术领域。本发明采用低价位的纳米碳导电材料取代一部分昂贵的银/氯化银材料，当前的银粉氯化银粉的价格在5000～6000元/公斤，纳米碳材料成本在40～80元/公斤，本发明大大的降低了成本(成本降低约30～40％)；由于碳材料具有抗氧化性，提高了检测电极的使用寿命和稳定性。且本发明通过控制银‑碳‑氯化银浆料合理的配比，使得制备的心电检测电极交流阻抗低，具有高信噪比。

Description

一种银-碳-氯化银浆料及其应用
技术领域
本发明涉及生物传感器参比电极、心电电极技术领域，尤其涉及一种银-碳-氯化银浆料及其应用。
背景技术
人体不同部位的生物电测量与记录，能反映相应部位的兴奋性变化，是临床诊断的重要依据。心电变化的测量与记录是现代医学诊断心脏疾病的主要手段。心电信号的采集同样需要使用医用检测电极，而银/氯化银电极是一种不极化电极，可有效地将生物体表的离子流转换为电信号，满足了生物医用检测电极对导电性好、稳定性强、电位波动小、极化电位小等要求，常用作生物电信号检测。
目前市场上医用检测电极是将银-氯化银浆料印刷在柔性基底上制备一次性柔性医用检测电极，要求交流阻抗在1000Ω以内。但现有银-氯化银浆料中的Ag暴露在空气中容易氧化，导致检测电极交流阻抗变大，影响检测电极的使用寿命和稳定性，且银粉和氯化银粉价格高昂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种银-碳-氯化银浆料及其应用，采用本发明的银-碳-氯化银浆料制备的心电检测电极交流阻抗低，具有良好的抗氧化性，而且成本低廉。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种银-碳-氯化银浆料，包括银粉、氯化银粉、纳米碳材料、聚合物和有机溶剂；所述银粉在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为15～35％；所述氯化银粉在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为5～15％；所述纳米碳材料在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为20～30％；所述聚合物在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为5～10％。
优选的，还包括助剂；所述助剂包括分散剂、消泡剂和流平剂一种或多种。
优选的，所述分散剂在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为0～0.2％；所述消泡剂在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为0～0.5％；所述流平剂在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为0～0.3％。
优选的，所述聚合物包括聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂和聚酯中的一种或多种。
优选的，所述纳米碳材料包括碳粉、石墨、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种。
优选的，所述纳米碳材料的粒径为1～50nm。
优选的，所述银粉的粒径为0.1～10μm。
优选的，所述氯化银粉的粒径为0.1～10μm。
优选的，所述有机溶剂包括二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚和二乙二醇丁醚中的一种或多种。
本发明提供了上述方案所述银-碳-氯化银浆料在制备参比电极或心电检测电极中的应用。
本发明采用低价位的纳米碳导电材料取代一部分昂贵的银/氯化银材料，当前的银粉氯化银粉的价格在5000～6000元/公斤，纳米碳材料成本在40～80元/公斤，本发明大大的降低了成本(成本降低30～40％)；由于碳材料具有抗氧化性，提高了检测电极的使用寿命和稳定性。且本发明通过控制银-碳-氯化银浆料合理的配比，使得制备的心电检测电极交流阻抗低，具有高信噪比。
具体实施方式
本发明提供了一种银-碳-氯化银浆料，包括银粉、氯化银粉、纳米碳材料、聚合物和有机溶剂；所述银粉在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为15～35％；所述氯化银粉在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为5～15％；所述纳米碳材料在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为20～30％；所述聚合物在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为5～10％。
以质量百分含量计，本发明提供的银-碳-氯化银浆料包括银粉15～35％，优选为18～30％，更优选为20～25％。在本发明中，所述银粉的粒径优选为0.1～10μm，更优选为1～9μm，进一步优选为2～7μm。
以质量百分含量计，本发明提供的银-碳-氯化银浆料包括氯化银粉5～15％，优选为7～13％，更优选为9～11％。在本发明中，所述氯化银粉的粒径优选为0.1～10μm，更优选为1～9μm，进一步优选为3～7μm。
以质量百分含量计，本发明提供的银-碳-氯化银浆料包括纳米碳材料20～30％，优选为22～28％，更优选为24～26％。在本发明中，所述纳米碳材料的粒径优选为1～50nm，更优选为10～40nm，进一步优选为20～30nm。在本发明中，所述纳米碳材料优选包括碳粉、石墨、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种，更优选为纳米碳粉。
以质量百分含量计，本发明提供的银-碳-氯化银浆料包括聚合物5～10％，优选为6～9％，更优选为7～8％。在本发明中，所述聚合物优选包括聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂和聚酯中的一种或多种。在本发明中，所述聚合物的作用是作为粘结剂，起到桥架连接的作用，并提供优异的附着力使银-碳-氯化银浆料附着到电极基材上。
本发明提供的银-碳-氯化银浆料优选包括助剂。在本发明中，所述助剂优选包括分散剂、消泡剂和流平剂中的一种或多种。
在本发明中，所述分散剂优选为烷基芳基磷酸盐、烷基苯磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、三甲基硬脂酰胺氯化物、聚氧乙烯烷基酚基醚和山梨糖醇烷基化物一种或者几种；所述分散剂在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为0～0.2％。在本发明中，所述分散剂的作用是使各组分分散均匀。
本发明对所述消泡剂的具体种类没有特殊要求，采用本领域熟知的消泡剂即可，具体如聚合物型消泡剂BYK052N；在本发明中，所述消泡剂在银-碳-氯化银浆料中的质量占比优选为0～0.5％。
本发明对所述流平剂的具体种类没有特殊要求，本领域熟知的流平剂均可，具体的如有机硅型BYK333。在本发明中，所述流平剂在银-碳-氯化银浆料中的质量占比优选为0～0.3％。
本发明提供的银-碳-氯化银浆料包括余量的有机溶剂。在本发明中，所述有机溶剂优选包括二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚和二乙二醇丁醚中的一种或多种。
在本发明中，所述银-碳-氯化银浆料的粒径优选小于10μm。
在本发明中，所述银-碳-氯化银浆料的制备方法优选包括以下步骤：
将聚合物溶解到有机溶剂中，得到聚合物溶液；
将所述聚合物溶液与银粉、氯化银粉和碳粉(如有助剂的话，还包括助剂)混合，分散，得到分散浆料；
将所述分散浆料进行研磨，得到所述银-碳-氯化银浆料。
在本发明中，所述溶解的温度优选为100℃，本发明对所述溶解的时间没有特殊要求，能够将聚合物完全溶解即可。
在本发明中，所述研磨优选采用三辊研磨机研磨，本发明可根据细度要求，进行多次研磨，直至达到需要的细度。在本发明中，所述银-碳-氯化银浆料的粒径优选小于10μm。
本发明采用低价位的纳米碳导电材料取代部分昂贵的银/氯化银材料，当前的银粉氯化银粉的价格在5000～6000元/公斤，纳米碳材料成本在40～80元/公斤，本发明大大的降低了成本，由于碳材料具有抗氧化性，提高了检测电极的使用寿命和稳定性。且本发明通过控制银-碳-氯化银浆料合理的配比，使得制备的心电检测电极交流阻抗低，具有高信噪比。
本发明提供了上述方案所述银-碳-氯化银浆料在制备心电检测电极中的应用。本发明对所述心电监测电极的制备过程没有特殊要求，采用本领域熟知的丝网印刷技术制备即可。
下面结合实施例对本发明提供的银-碳-氯化银浆料及其应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例和对比例所用原料情况：
银粉的粒径为3～6μm；氯化银粉的粒径为3～6μm；纳米碳材料的粒径为20～30nm；流平剂为有机硅型BYK333；消泡剂为BYK052N；分散剂为BYKW966。
实施例及对比例
银-碳-氯化银浆料的组成见表1。
表1实施例和对比例银-碳-氯化银浆料的组成
Figure BDA0004127869870000041
/>
Figure BDA0004127869870000051
性能测试：
采用丝网印刷将制备的银-碳-氯化银浆料分别制成10片心电电极片进行交流阻抗的测试，然后取平均值，得到的银-碳-氯化银浆料的交流阻抗见表2。
表2实施例和对比例的交流阻抗(Ω)
编号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1
1 522 443 720 663 801 1900
2 545 451 756 650 799 1950
3 559 462 736 658 795 1930
4 563 458 745 667 803 1960
5 569 477 753 672 810 1953
6 528 435 761 664 796 1948
7 572 462 740 651 792 1956
8 554 455 753 658 807 1947
9 531 469 736 662 809 1959
10 557 461 734 659 804 1951
平均值 550 457.3 743.4 660.4 801.6 1945.4
由以上实施例和对比例可知，本发明采用低价位的纳米碳导电材料取代一部分昂贵的银/氯化银材料，不但降低了成本，而且制备的电极片阻抗低，完全能够满足使用要求。但当纳米碳材料的用量过高时，会导致交流阻抗过大，无法满足使用要求。
将本发明的银-碳-氯化银浆料供给英科医疗等上市公司，制备的电极片阻抗均在1000Ω以下，各项性能均满足心电检测电极的使用要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种银-碳-氯化银浆料，包括银粉、氯化银粉、纳米碳材料、聚合物和有机溶剂；所述银粉在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为15～35％；所述氯化银粉在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为5～15％；所述纳米碳材料在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为20～30％；所述聚合物在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为5～10％。
2.根据权利要求1所述的银-碳-氯化银浆料，其特征在于，还包括助剂；所述助剂包括分散剂、消泡剂和流平剂一种或多种。
3.根据权利要求2所述的银-碳-氯化银浆料，其特征在于，所述分散剂在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为0～0.2％；所述消泡剂在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为0～0.5％；所述流平剂在银-碳-氯化银浆料中的质量占比为0～0.3％。
4.根据权利要求1或2所述的银-碳-氯化银浆料，其特征在于，所述聚合物包括聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂和聚酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的银-碳-氯化银浆料，其特征在于，所述纳米碳材料包括碳粉、石墨、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的银-碳-氯化银浆料，其特征在于，所述纳米碳材料的粒径为1～50nm。
7.根据权利要求1或2所述的银-碳-氯化银浆料，其特征在于，所述银粉的粒径为0.1～10μm。
8.根据权利要求1或2所述的银-碳-氯化银浆料，其特征在于，所述氯化银粉的粒径为0.1～10μm。
9.根据权利要求1或2所述的银-碳-氯化银浆料，其特征在于，所述有机溶剂包括二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚和二乙二醇丁醚中的一种或多种。
10.权利要求1～9任一项所述银-碳-氯化银浆料在制备参比电极或心电检测电极中的应用。
CN202310251215.XA 2023-03-16 2023-03-16 一种银-碳-氯化银浆料及其应用 Pending CN116259436A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310251215.XA CN116259436A (zh) 2023-03-16 2023-03-16 一种银-碳-氯化银浆料及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310251215.XA CN116259436A (zh) 2023-03-16 2023-03-16 一种银-碳-氯化银浆料及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116259436A true CN116259436A (zh) 2023-06-13

Family

ID=86679249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310251215.XA Pending CN116259436A (zh) 2023-03-16 2023-03-16 一种银-碳-氯化银浆料及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116259436A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113860433A (zh) * 2021-06-02 2021-12-31 哈尔滨工业大学（深圳） 银碳电极材料及其制备方法和应用
CN114496345A (zh) * 2021-12-30 2022-05-13 上海宝银电子材料有限公司 一种氯化银导电银浆及其制备方法
US20220359100A1 (en) * 2021-05-06 2022-11-10 I-Sens, Inc. Paste for reference electrode, reference electrode, and biosensor including the same
CN115400344A (zh) * 2021-05-26 2022-11-29 武汉格林泰克科技有限公司 一种银基复合生物电电极及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220359100A1 (en) * 2021-05-06 2022-11-10 I-Sens, Inc. Paste for reference electrode, reference electrode, and biosensor including the same
CN115400344A (zh) * 2021-05-26 2022-11-29 武汉格林泰克科技有限公司 一种银基复合生物电电极及其制备方法
CN113860433A (zh) * 2021-06-02 2021-12-31 哈尔滨工业大学（深圳） 银碳电极材料及其制备方法和应用
CN114496345A (zh) * 2021-12-30 2022-05-13 上海宝银电子材料有限公司 一种氯化银导电银浆及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI526534B (zh) 葡萄糖氧化酵素/赤血鹽複合電紡聚乙烯醇奈米纖維膜及應用於拋棄式感測試紙的葡萄糖氧化酵素/赤血鹽複合電紡聚乙烯醇奈米纖維膜
CN107674505A (zh) 一种石墨烯导电油墨及其制备方法
CN107706424B (zh) 碳纳米管导电浆料及其制备方法和锂离子电池
WO2020113807A1 (zh) 一种用于制备柔性压阻式传感器的多孔导电浆料及其制备方法和应用
CN1086719C (zh) 水基银－氯化银组合物
JP3088704B2 (ja) 医療用電極作製用厚膜組成物
CN105895870A (zh) 一种高浓度、高纯度的石墨烯浆料及其制备方法和应用
US20120153235A1 (en) Electroconductive Carbon Fibril-Based Inks and Coatings
CN106243836A (zh) 一种石墨烯导电碳浆及其制备方法
Sun et al. Simultaneous electrochemical determination of guanosine and adenosine with graphene–ZrO2 nanocomposite modified carbon ionic liquid electrode
EP2440624B1 (en) Ink jettable silver/silver chloride compositions
WO2022041518A1 (zh) 柔性压力传感器用导电碳浆及其制备方法和压力传感器
Ding et al. Water-based highly conductive graphene inks for fully printed humidity sensors
CN109270135B (zh) 一种用于诺氟沙星分子印迹电化学传感器的修饰电极及其制备方法
CN110190282A (zh) 碳纳米管导电浆料及其制备方法和应用
CN106024425B (zh) 一种碳纳米管/棉复合物的制备方法
CN109468042A (zh) 一种石墨烯水性自干聚氨酯导电涂料
CN116259436A (zh) 一种银-碳-氯化银浆料及其应用
CN109639175A (zh) 摩擦纳米发电机、可穿戴传感器及其制备方法
KR20100119815A (ko) 탄소 나노튜브의 전기화학 증착 방법
CN114220602A (zh) 银纳米线/MXene高导电多功能加热、温度传感器件的制备方法
WO2020133416A1 (zh) 离子橡胶弹性体及其制备方法、离电子式电子皮肤
JP2010519416A (ja) カーボンナノチューブの電気化学的堆積方法
JP2010165594A (ja) 導電性ペースト、その製造方法、これを用いた回路配線、及びその製造方法
CN116593042A (zh) 兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination