[發(fā)明專利]一種適用于絲網(wǎng)印刷工藝的壓敏復(fù)合材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810610342.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108753169A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦會(huì)斌;吳建鋒;李小磊;華詠竹;楊勝英;秦宏帥;徐志望;顧志榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D191/00
• 分類號(hào): C09D191/00;C09D183/04;C09D7/61;G01L1/18
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 雷仕榮

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于絲網(wǎng)印刷工藝的壓敏復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：步驟S11：選取配料；采用炭黑作為導(dǎo)電粒子，采用硅橡膠作為基體材料，采用石腦油作為溶劑，采用納米SIO₂作為納米改性材料，采用硅烷偶聯(lián)劑作為助劑；步驟S12：混料；首先將炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、納米SIO₂加入到石腦油中，物理攪拌5?30min后超聲分散30?50min；然后再將硅橡膠加入混合溶液中，物理攪拌5?8h。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明在改進(jìn)復(fù)合材料配方的基礎(chǔ)上，以印刷工藝實(shí)現(xiàn)大面積傳感器陣列的制作，以印刷工藝所制得的壓敏陣列與電極陣列有更好的連通性，更好的附著力，體積更小，制備效率更高，避免了傳統(tǒng)工藝重復(fù)安裝的過(guò)程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓敏材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于絲網(wǎng)印刷工藝的壓敏復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)和現(xiàn)代化水平的提升，人們對(duì)壓力的監(jiān)測(cè)要求越來(lái)越高，不在局限于對(duì)規(guī)整剛性表面的壓力監(jiān)測(cè)，形式也多種多樣，普通的剛性傳感器已無(wú)法達(dá)到人們的實(shí)際需求。例如人們希望通過(guò)可穿戴，可貼敷甚至可植入等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)諸如心跳，脈搏，血壓，呼吸等生理指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這些產(chǎn)品除了要兼顧準(zhǔn)確性和安全性，也要考慮到人體佩戴的舒適性，能夠承受人體各種日常動(dòng)作，甚至大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)而不影響傳感器的性能指標(biāo)。柔性壓力傳感器由于其隨意彎曲甚至折疊，體積小，厚度薄，柔性材料基本無(wú)毒無(wú)害，與人體具有良好的相容性，在醫(yī)療設(shè)備，智能機(jī)器人，可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域得到了大量的研究與應(yīng)用，近年來(lái)，柔性壓力傳感器已不再局限于對(duì)單一或少量點(diǎn)的壓力監(jiān)測(cè)，當(dāng)前柔性壓力傳感器技術(shù)正朝著大面積，高密度，低成本等方向發(fā)展。

雖然柔性壓力傳感器技術(shù)近年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是大面積柔性陣列傳感器的研究較少。在大面積集成應(yīng)用中，現(xiàn)有技術(shù)基于涂覆工藝的傳感器，一般先制備出壓敏層，再根據(jù)應(yīng)用需求裁剪安裝，材料利用率低，厚度過(guò)大，成本過(guò)高。其次效率過(guò)低，大面積集成，僅僅是單個(gè)傳感器的重復(fù)安裝制作，不適合大面積高密度柔性陣列傳感器的制作。因此，如何制備高性能、低成本并適用于絲網(wǎng)印刷的壓敏復(fù)合材料是關(guān)鍵。

故，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實(shí)有必要提出一種技術(shù)方案以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，確有必要提供一種適用于絲網(wǎng)印刷工藝的壓敏復(fù)合材料的制備方法，從而實(shí)現(xiàn)以絲網(wǎng)印刷工藝實(shí)現(xiàn)柔性傳感器的制備，降低柔性壓力傳感器陣列的體積，提高大面積集成制作的效率，提高材料利用率。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種適用于絲網(wǎng)印刷工藝的壓敏復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟S11：選取配料；采用炭黑作為導(dǎo)電粒子，采用硅橡膠作為基體材料，采用石腦油作為溶劑，采用納米SIO₂作為納米改性材料，采用硅烷偶聯(lián)劑作為助劑；其中，炭黑的占比為硅橡膠質(zhì)量的2％-10％，硅烷偶聯(lián)劑的占比為配料總質(zhì)量的2％-5％，納米SIO₂的占比為配料總質(zhì)量的2％-10％，其余為石腦油；

步驟S12：混料；首先將炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、納米SIO₂加入到石腦油中，物理攪拌5-30min后超聲分散30-50min；然后再將硅橡膠加入混合溶液中，物理攪拌5-8h；

步驟S13：干燥；將混合溶液放入真空干燥箱，去除未揮發(fā)的有機(jī)溶劑，形成粘性溶液，從而制備出壓敏復(fù)合材料；

其中，硅橡膠選用雙組分室溫硫化硅橡膠。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所制備的壓敏復(fù)合材料用于以絲網(wǎng)印刷工藝制備大面積柔性傳感器陣列。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所制備的壓敏復(fù)合材料以絲網(wǎng)印刷工藝制備大面積柔性傳感器陣列的工藝，進(jìn)一步包括以下步驟：

步驟S1：制備壓敏復(fù)合材料；