一种高亲水性金属电极的制备方法与流程

本发明涉及一种高亲水性金属电极的制备方法，属于电化学检测试纸基材。

背景技术：

1、目前的电化学试纸以碳电极的产品为主，将银浆和碳浆用丝印的方式印刷到pet基板上。由于碳电极的电阻率较高，因此试纸会有较高的自身电阻，影响测试的精度。

2、碳浆印刷的试纸电极表面方阻约为30～150ω/□，而金属电极方阻通常低于0.1ω/□，更低的电阻可以降低电极本身对测试电流的影响，增加测试精度。同时金属电极也拥有更高的表面平整度，因而在测试中能表现出更优的一致性，同等条件下变异系数较碳电极可以降低0.5个百分点以上。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种高亲水性金属电极的制备方法。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种高亲水性金属电极的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤1)：在pet基板上粘贴一层金属箔作为基底，然后通过蚀刻制作成所需图案；

4、步骤2)：在刻蚀后的金属箔上，通过连续电镀的方式在其表面附着金属镀层，得到金属电极；

5、步骤3)：配置涂布液；

6、步骤4)：采用辊式涂布机的涂布辊，将涂布液连续涂布在金属电极表面，形成湿膜；

7、步骤5)：将表面有湿膜的电极材料进行干燥；

8、步骤6)：在电极材料的表面覆盖上离型纸作为保护。

9、优选地，所述步骤1)中的pet基板为卷材或片材；所述金属箔采用铜箔、铝箔或锡箔，金属箔的厚度为2～30μm。

10、优选地，所述步骤2)中的金属镀层为镍、银、锌、铬、铂、钯、金中的至少一层；金属镀层的厚度为0.01～15μm。

11、优选地，所述步骤3)中的涂布液包括增稠剂、表面活性剂及溶剂，并根据需要添加助剂。

12、更优选地，所述的增稠剂包括羟丙甲纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、黄原胶、聚乙烯醇(pva)、聚氨基甲酸酯、聚丙烯酸酯中的至少一种，质量浓度为0.02％～5％；所述的表面活性剂包括triton x-100、吐温80、十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠、聚山梨酯中的至少一种，质量浓度为0.1％～5％；所述的助剂包括丙三醇、聚乙二醇(peg)、山梨糖醇、聚乙烯吡咯烷酮、山梨酸钾中的至少一种，质量浓度为0.2％～10％，也可以不加入助剂；所述的溶剂为水、乙醇、乙二醇、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。

13、优选地，所述步骤4)中涂布的方式为辊式、刷式、刮刀式或旋转式；所述湿膜的厚度为5～150μm。

14、优选地，所述步骤5)中干燥具体为烘道烘干、烘箱烘干、自然风干中的至少一种；烘道烘干或烘箱烘干的温度为35～70℃，时间为15～60min；自然风干的温度为15～35℃，时间为45～90min。

15、本发明涉及血液或体液的体外诊断试剂，或水体中蛋白质、重金属检测等应用领域，主要用于制作高精度的电化学检测试纸基材，是一种集高精度、高亲水性、表面易于液体铺展的试纸基材的制备方法。

16、本发明在pet基板表面使用cu、ni和au等金属作为电极，提高精度并降低电阻，同时在表面涂布一层亲水涂层，解决了金属表面能较低不利于液体铺展，以及金属和pet界面阻碍液体自由扩散的问题。

技术特征：

1.一种高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的pet基板(1)为卷材或片材；所述金属箔(2)采用铜箔、铝箔或锡箔，金属箔(2)的厚度为2～30μm。

3.如权利要求1所述的高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的金属镀层为镍、银、锌、铬、铂、钯、金中的至少一层；金属镀层的厚度为0.01～15μm。

4.如权利要求1所述的高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的涂布液包括增稠剂、表面活性剂及溶剂，并根据需要添加助剂。

5.如权利要求4所述的高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，所述的增稠剂包括羟丙甲纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、黄原胶、聚乙烯醇、聚氨基甲酸酯、聚丙烯酸酯中的至少一种，质量浓度为0.02％～5％；所述的表面活性剂包括triton x-100、吐温80、十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠、聚山梨酯中的至少一种，质量浓度为0.1％～5％；所述的助剂包括丙三醇、聚乙二醇、山梨糖醇、聚乙烯吡咯烷酮、山梨酸钾中的至少一种，质量浓度为0.2％～10％；所述的溶剂为水、乙醇、乙二醇、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。

6.如权利要求1所述的高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中涂布的方式为辊式、刷式、刮刀式或旋转式；所述湿膜的厚度为5～150μm。

7.如权利要求1所述的高亲水性金属电极的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中干燥具体为烘道烘干、烘箱烘干、自然风干中的至少一种；烘道烘干或烘箱烘干的温度为35～70℃，时间为15～60min；自然风干的温度为15～35℃，时间为45～90min。

技术总结
本发明公开了一种高亲水性金属电极的制备方法：在PET基板上粘贴一层金属箔作为基底，然后通过蚀刻制作成所需图案；在刻蚀后的金属箔上，通过连续电镀的方式在其表面附着金属镀层，得到金属电极；配置涂布液；采用辊式涂布机的涂布辊，将涂布液连续涂布在金属电极表面，形成湿膜；将表面有湿膜的电极材料进行干燥；在电极材料的表面覆盖上离型纸作为保护。本发明在PET基板表面使用Cu、Ni和Au等金属作为电极，提高精度并降低电阻，同时在表面涂布一层亲水涂层，解决了金属表面能较低不利于液体铺展，以及金属和PET界面阻碍液体自由扩散的问题。

技术研发人员：石丹垚,黄雄,孙鹏
受保护的技术使用者：立联信（天津）电子元件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13