[發(fā)明專利]一種用于電子皮膚的自修復(fù)微膠囊及制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810921885.7
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108993333A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳慶;司文彬
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: B01J13/04
• 分類號: B01J13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種用于電子皮膚的自修復(fù)微膠囊及制備方法。將海藻酸鈉、果膠、蒸餾水混合加熱，加入碳酸鈣粉末，制得微膠囊壁材；將環(huán)氧化的天然橡膠分散于蒸餾水中制成芯材的細乳液；將微膠囊壁材與細乳液混合得到混合液，先后與植物油、乳化劑、有機酸混合微膠囊，抽濾，制得自修復(fù)微膠囊。該方法通過自修復(fù)微膠囊用于電子皮膚中，在皮膚受損時微膠囊隨之破裂，膠囊內(nèi)部的環(huán)氧化的天然橡膠芯材流出，環(huán)氧化天然橡膠中環(huán)氧基團的極性性質(zhì)協(xié)效分子鏈之間的相互擴散，實現(xiàn)對橡膠電子皮膚的自修復(fù)，修復(fù)速度快，效果良好，有效延長了電子皮膚的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子皮膚領(lǐng)域，具體涉及自修復(fù)微膠囊的制備，特別是涉及一種用于電子皮膚的自修復(fù)微膠囊及制備方法。

背景技術(shù)

電子皮膚，一種可以讓機器人產(chǎn)生觸覺的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，可被加工成各種形狀，能像衣服一樣附著在設(shè)備表面，能夠讓機器人感知到物體的地點和方位以及硬度等信息。人類的皮膚具有自我修復(fù)機械損傷的能力，同樣具有自愈合能力的電子皮膚在仿生機器人、醫(yī)療保健及其他領(lǐng)域具有很高的實用價值，通過自體修復(fù)，可以延長電子皮膚的使用壽命，這一功能主要通過將自愈合的特性引入彈性材料來實現(xiàn)。

自修復(fù)是指材料本身對缺陷自我判斷、控制和恢復(fù)的一種能力。材料在其成型加工及后續(xù)使用過程中，不可避免的受到熱、機械、化學(xué)和紫外光輻照等外界刺激作用，從而引發(fā)材料內(nèi)部產(chǎn)生局部損傷或微裂紋。這些微損傷很難被發(fā)現(xiàn)，因而難以得到及時修復(fù)，進一步發(fā)展則引發(fā)宏觀裂紋從而導(dǎo)致材料失效。自修復(fù)材料可以自我檢測、并通過一定的機制自行修復(fù)微損傷，從而明顯提高材料的安全性，延長材料的使用壽命。用于電子皮膚的自修復(fù)材料已成為當前的研究熱點。

中國發(fā)明專利申請?zhí)?01711111133.6公開了一種高強度自修復(fù)導(dǎo)電磁性電子皮膚材料及其制備方法。該方法將聚吡咯包裹在納米纖維素表面，并固載Fe₃O₄磁性粒子，然后加入到瓊脂糖水溶液中混合均勻，制備出高強度自修復(fù)導(dǎo)電磁性電子皮膚材料。

中國發(fā)明專利申請?zhí)?01711324710.X公開了一種基于天然橡膠的自修復(fù)彈性軟體材料及其合成方法，首先，對天然橡膠分子主鏈中的部分雙鍵進行環(huán)氧化：向天然膠乳或配置的天然橡膠乳液中加入甲酸和雙氧水對雙鍵進行環(huán)氧化。然后，用pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)乳液體系pH值。最后，加入多功能團改性劑和促進劑，制得自修復(fù)彈性軟體材料。

中國發(fā)明專利申請?zhí)?01210139418.1公開了一種有機納米橡膠顆粒增強環(huán)氧樹脂自修復(fù)微膠囊的制備方法，包括以下步驟：（1）將有機納米橡膠顆粒分散在環(huán)氧樹脂及其稀釋劑的混合物中，攪拌均勻，用三輥研磨機研磨處理得到穩(wěn)定分散的納米相增強環(huán)氧樹脂；（2）將乳化劑溶解在去離子水中，得到乳化劑水溶液；（3）將尿素、氯化銨和間苯二酚混合加入上述乳化劑水溶液中，攪拌至全部溶解得到混合液，將該混合液的pH值調(diào)節(jié)為3.5，然后向其中加入納米相增強環(huán)氧樹脂，進行乳化，然后向乳化液中滴加濃度為37wt%的甲醛溶液，升溫至50~60℃攪拌反應(yīng)4h，過濾，用無水乙醇或者丙酮清洗濾餅數(shù)次，干燥即可。

中國發(fā)明專利申請?zhí)?01710491947.0公開了基于林狀石墨烯交織網(wǎng)絡(luò)的自修復(fù)傳感器的制備方法，該發(fā)明采用林狀鎳枝晶交織網(wǎng)絡(luò)為生長模板，通過化學(xué)氣相沉積方法沉積石墨烯，再將石墨烯轉(zhuǎn)移后以柔性膠體包封，得到具有特殊林狀交織結(jié)構(gòu)的石墨烯網(wǎng)絡(luò)；該石墨烯網(wǎng)絡(luò)制作電極引線后，構(gòu)成具自愈合性能的應(yīng)變傳感器。

根據(jù)上述，現(xiàn)有方案中用于電子皮膚等方面的自修復(fù)材料，普遍存在自修復(fù)性能差、使用壽命短的缺點，限制了電子皮膚的發(fā)展應(yīng)用。鑒于此，本發(fā)明提出了一種用于電子皮膚的自修復(fù)微膠囊及制備方法，可有效解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前應(yīng)用較廣的電子皮膚等領(lǐng)域的自修復(fù)材料，存在自修復(fù)效果差、使用壽命短等缺陷，本發(fā)明提出一種用于電子皮膚的自修復(fù)微膠囊及制備方法，從而有效提高了電子皮膚的自修復(fù)性能，延長了使用壽命。

本發(fā)明涉及的具體技術(shù)方案如下：