[發(fā)明專利]具有增強彈性體和集成電極的介電復合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880023758.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN110494279B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設計）人: A·德諾佛;M·瑞特曼;K·賽伯特;A·扎吉
• 申請（專利權）人: W.L.戈爾有限公司
• 主分類號: B32B1/08
• 分類號: B32B1/08;B32B15/06;B32B15/20;B32B5/16;B32B25/12;B32B25/14;B32B25/16;B32B25/18;B32B25/20;B32B29/04;B32B27/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江磊;王穎

本發(fā)明涉及介電彈性體復合物，其包括可保留加工膜，彈性體材料和導電材料。彈性體層可以部分地滲入可保留加工膜?？杀Ａ艏庸つた梢允嵌嗫椎摹Ｔ谑┘訌椥泽w和導電材料之前，將可保留加工膜在橫向、縱向、或橫向和縱向上壓實?？杀Ａ艏庸つさ膲簩嵖梢栽谀ぶ行纬山Y構化折疊或折疊的原纖，從而使可保留加工膜具有低模量和柔韌性。在一些實施方式中，介電復合物設置為堆疊構造?；蛘?，介電彈性體復合物可具有卷繞構造。介電復合物的總厚度小于約170μm。介電彈性體復合物可用于例如介電彈性體致動器、傳感器和能量采集。

技術領域

本公開一般涉及介電復合物，更具體地，涉及具有集成電極、彈性體材料和可保留加工層的介電彈性體復合物。

背景技術

介電彈性體致動器(DEA)在各種應用中都有潛力。但是，仍然需要克服技術難題，然后才能將可靠的產品商業(yè)化生產。一個難題是為驅動電壓明顯低于2000伏，或者甚至低于600伏的DEA應用生產薄的彈性體膜(例如，厚度為100μm或更小)。為了實現(xiàn)這樣的電壓，需要可靠地制造厚度小于50μm的彈性體膜而沒有缺陷，并且能夠在下游進行操作。這種彈性體通常難以制造并且在卷對卷加工中不容易操作。因此，這些材料可能需要使用不太理想的批處理技術。

仍然需要一種薄的，堅固的并且適合于使用與連續(xù)卷對卷加工相關的技術進行生產的介電彈性體復合物。

發(fā)明內容

一個實施方式涉及一種介電彈性體復合物，其包括壓實的多孔膜，至少部分地滲透壓實的多孔膜的彈性體材料以及位于彈性體材料上的導電材料。介電復合物的厚度小于約170μm。在一些實施方式中，壓實的多孔膜可以被橫向壓實，在縱向上壓實、或在這兩個方向上依次或同時壓實。在示例性實施方式中，壓實的多孔膜是壓實的含氟聚合物膜(例如，壓實的膨脹型聚四氟乙烯膜)。彈性體材料的厚度可以為約0.1μm至約100μm，導電材料的厚度可以為約1nm至約20μm，并且壓實的多孔膜的厚度可以為約0.1μm至約50μm。在一些實施方式中，介電復合物可以具有堆疊或卷繞的構造。

另一個實施方式涉及介電彈性體復合物，其包括壓實的多孔膜，位于壓實的多孔膜上的導電材料，以及彈性體材料。彈性體材料包圍導電材料并且至少部分地滲透壓實的多孔膜。壓實的多孔膜可以是壓實的含氟聚合物膜。多孔膜可以被橫向壓實，在縱向上壓實、或在這兩個方向上依次或同時壓實。在一些實施方式中，壓實的多孔膜是壓實的膨脹型聚四氟乙烯膜。彈性體材料的厚度可以為約0.1μm至約100μm，導電材料的厚度可以為約1nm至約20μm，并且壓實的多孔膜的厚度可以為約0.1μm至約50μm。介電復合物的厚度可以小于約170μm。在一些實施方式中，介電復合物可以具有堆疊或卷繞的構造。

另一個實施方式涉及介電彈性體復合物，其包括第一彈性體材料，第二彈性體材料和夾在其間的壓實的多孔膜。第一導電材料和第二導電材料分別位于第一和第二彈性體材料上。壓實的多孔膜可以是壓實的含氟聚合物膜。在一些實施方式中，壓實的多孔膜是壓實的膨脹型聚四氟乙烯膜。壓實的多孔膜可以被橫向壓實，在縱向上壓實、或在這兩個方向上依次或同時壓實。第一和第二彈性體材料可以各自具有約0.1μm至約100μm的厚度，第一和第二導電材料可以各自具有約1nm至約20μm的厚度，并且壓實的多孔膜可以具有約0.1μm至約50μm的厚度。介電彈性體復合物的厚度可以小于約170μm。

另一個實施方式涉及一種制備介電彈性體復合物的方法，該方法包括將多孔膜壓實，將第一彈性體材料施加到壓實的多孔膜的第一側，將第二彈性體材料施加到壓實的多孔膜的第二側，將第一導電材料定位在第一彈性體材料上，并且將第二導電材料背對壓實的多孔膜定位在第二彈性體材料上。壓實的多孔膜可以被橫向壓實，在縱向上壓實、或在這兩個方向上依次或同時壓實。壓實的多孔膜可以是壓實的含氟聚合物膜。在一些實施方式中，壓實的多孔膜是壓實的膨脹型聚四氟乙烯膜。第一和第二彈性體材料可以各自具有約0.1μm至約100μm的厚度，第一和第二導電材料可以各自具有約1nm至約20μm的厚度，并且壓實的多孔膜可以具有約0.1μm至約50μm的厚度。介電復合物的厚度可以小于約170μm。

附圖說明