[發明專利]具有壓敏特性的微孔發泡導電熱塑性彈性體材料及其生產方法

有效

• 申請號: 201710658933.3
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107629443B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王鎮;姜修磊;陳春平
• 申請（專利權）人: 浙江新恒泰新材料有限公司
• 主分類號: C08L75/08
• 分類號: C08L75/08;C08L67/00;C08L97/02;C08K13/04;C08K7/24;C08K3/04;C08J9/12
• 代理公司: 蘇州潤桐嘉業知識產權代理有限公司 32261
• 代理人: 韋宇昕

本發明涉及一種具有壓敏特性的微孔發泡導電熱塑性彈性體材料生產方法，包括以下步驟：.稱取100重量份的熱塑性彈性體材料、3～9重量份的導電填料、0.2～0.8重量份的分散劑和2～9重量份的漢麻稈芯粉，導電填料為炭黑或(和)金屬粉末與碳納米管的混合物；共混擠出:將熱塑性彈性體材料、導電填料、分散劑和漢麻稈芯粉共混擠出得到片材；.微孔發泡：將步驟(2)得到的片材置于發泡模具中，升溫至發泡溫度，后通入超臨界二氧化碳氣體，待超臨界二氧化碳氣體在片材中達到飽和狀態時，快速釋放發泡模具內二氧化碳氣體，使片材快速發泡。本發明導電填料的含量低、工藝簡單、成本低且生產效率高，制備的發泡材料具有更加優異的力學性能。

技術領域

本發明屬于導電高分子復合材料技術領域，特別是一種具有壓敏特性的微孔發泡導電熱塑性彈性體材料及其生產方法。

背景技術

具有壓敏特性的材料可廣泛應用于應變式傳感器領域，即當受到外界應力時，材料產生的應變會造成自身電阻的變化。目前常規的應變式傳感器主要分為無機和金屬兩種，但是這兩種材料的應變傳感器柔性差、可測量應變范圍小、回彈性差，限制了自身的應用范圍。因此，迫切需要一種具有良好柔性、應變范圍廣、回彈性好的應變傳感器材料。

微孔發泡導電高分子材料，其泡孔尺寸＜100um，泡孔密度＞1×10⁶，具有泡沫輕質的特性，同時兼具優異的力學性能，可承受大的應變，是具有良好回復性的導電材料，在應變傳感器領域具有廣闊的應用前景。現有的聚乙烯醇/銅納米線的導電泡孔材料[TangY，et al.ACS Nano，2014，8(6)，5707-5714]，可在大應變范圍內檢測，但存在穩定性和回復性差、可承受應力小等特點。另一種通過單向冷凍方法制備的具有壓敏特性的多孔導電高分子材料[專利申請號201610351838.4]，具有定向多孔結構、可承受應力較大、檢測應變大、穩定性和回復性良好的特征，但是其只能單向使用，且生產工藝復雜，周期長，不易實現工業化生產。此外，上述兩種方法制備的發泡材料尺寸受限，不能制備大尺寸高厚度的多孔導電材料。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種具有壓敏特性的微孔發泡導電熱塑性彈性體材料及其生產方法，以解決高分子材料作為壓敏材料制備工藝復雜、生產周期長且制品尺寸受限等難題。

本發明提供的具有壓敏特性的微孔發泡導電熱塑性彈性體材料生產方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1).稱取100重量份的熱塑性彈性體材料、3～9重量份的導電填料、0.2～0.8重量份的分散劑和2～9重量份的漢麻稈芯粉，所述導電填料為炭黑或(和)金屬粉末與碳納米管的混合物；

(2)共混擠出：將熱塑性彈性體材料、導電填料、分散劑和漢麻稈芯粉共混擠出得到片材；

(3).微孔發泡：將步驟(2)得到的片材置于發泡模具中，升溫至發泡溫度，后通入超臨界二氧化碳氣體，待超臨界二氧化碳氣體在片材中達到飽和狀態時，快速釋放發泡模具內二氧化碳氣體，使片材快速發泡，形成具有微孔結構的具有壓敏特性的微孔發泡導電熱塑性彈性體材料。

采用上述方法制備的具有壓敏特性的微孔發泡導電熱塑性彈性體材料，其特征在于，采用微孔發泡方法制造，包括100重量份的熱塑性彈性體材料、3～9重量份的導電填料、0.2～0.8重量份的分散劑和2～9重量份的漢麻稈芯粉，所述導電填料為炭黑或(和)金屬粉末與碳納米管的混合物，具有壓敏特性的微孔發泡導電熱塑性彈性體材料具有微孔結構和壓敏特性。