[發明專利]一種導電彈性體復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810272302.2
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108440891A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 吳思多;章晨;王勇;滕超;陳繼偉
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: C08L53/02
• 分類號: C08L53/02;C08K9/10;C08K7/04;C08K3/04;C08K5/14;C08J3/215;C08J3/24
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 羅水江

本發明實施方式涉及材料領域，特別是涉及一種導電彈性體復合材料及其制備方法。該方法包括:將咪唑基離子液體與碳納米管進行共混研磨得到改性碳納米管；將所述改性碳納米管超聲分散，然后與熱塑性彈性體以及交聯劑進行混合，得到改性碳納米管熱塑性彈性體導電復合材料；將所述改性碳納米管熱塑性彈性體導電復合材料進行熱壓成型，得到具有交聯結構的導電彈性體復合材料。發明所得到的具有部分交聯結構的導電彈性體復合材料具有制備方法簡單，結構可控，同時展現出良好的壓敏特性以及壓敏可重復性。

技術領域

本發明實施方式涉及材料領域，特別是涉及一種導電彈性體復合材料及其制備方法。

背景技術

柔性壓敏傳感器的敏感材料一般通過將導電填料填充到高分子基體中，通過分散復合等方式處理后形成具有導電功能的功能高分子復合材料，復合材料電阻與所施加的外部壓力之間具有一定的正相關聯系，可通過檢測材料的電阻變化來獲得所施加應力的信息。自2004年Takao Someya等人研制出應用在機器人手的電子皮膚以來，柔性壓敏材料吸引了眾多的關注度，并展現出巨大的應用潛力。

發明人在實現本發明的過程中發現：一方面，現有技術得到的柔性壓敏傳感器所使用的壓敏材料在保持傳感器的韌性方面展現出一定的弱點，無法滿足柔性傳感器對傳感器韌性、延展性的要求；另一方面，由于制備方法受限，現有技術在制備柔性壓敏材料的過程中會對導電網絡造成不同程度的破壞，這直接影響壓敏性能的信號反饋。

發明內容

本發明實施方式主要提供一種導電彈性體復合材料及其制備方法，其旨在解決現有導電彈性體復合材料韌性不足或導電性能不好的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明實施方式采用的一個技術方案是：提供一種導電彈性體復合材料的制備方法，包括：將咪唑基離子液體與碳納米管進行共混研磨得到改性碳納米管；將所述改性碳納米管超聲分散，然后與熱塑性彈性體以及交聯劑進行混合，得到改性碳納米管熱塑性彈性體導電復合材料；將所述改性碳納米管熱塑性彈性體導電復合材料進行熱壓成型，得到具有部分交聯結構的導電彈性體復合材料。

可選地,所述將所述改性碳納米管超聲分散，然后與熱塑性彈性體以及交聯劑進行混合，得到改性碳納米管熱塑性彈性體導電復合材料，具體包括：將所述改性碳納米管于第一溶劑中進行超聲分散，得到改性碳納米管分散液；將熱塑性彈性體在第二溶劑中攪拌溶解，得到熱塑性彈性體溶液；將所述改性碳納米管分散液、所述熱塑性彈性體溶液以及交聯劑進行機械攪拌混合后去除溶劑，得到改性碳納米管熱塑性彈性體導電復合材料。

可選地,所述咪唑基離子液體包括：1--癸基--3甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽離子液體、1--癸基--3--甲基咪唑氯鹽離子液體、1--癸基--3--甲基咪唑溴鹽離子液體、1--癸基--3--甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體、1--十二基--3--甲基咪唑氯鹽離子液體、1--十二基--3--甲基咪唑溴鹽離子液體、1--十二基--3--甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體、1--十四基--3--甲基咪唑氯鹽離子液體、1--十四基--3--基咪唑溴鹽離子液體、1--十六基--3--甲基咪唑氯鹽離子液體、1--十六基--3--甲基咪唑溴鹽離子液體中的一種或幾種。

可選地,所述咪唑基離子液體包括：1--十二基--3--甲基咪唑溴鹽離子液體、1--十二基--3--甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體、1--十四基--3--甲基咪唑氯鹽離子液體、1--十四基--3--甲基咪唑溴鹽離子液體、1--十六基--3--甲基咪唑氯鹽離子液體、1--十六基--3--甲基咪唑溴鹽離子液體中的一種或幾種。

可選地,在進行共混研磨時，所述碳納米管與所述咪唑基離子液體的添加質量比為1:15--5:1。

可選地,所述交聯劑包括：過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯、2,5--二甲基--2,5--二(叔丁基過氧基)乙烷、1,1--二(叔丁基過氧基)環己烷、1,4--二叔丁基過氧二異丙基苯中的一種或者幾種。