一种压阻碳浆的制备方法与流程

本发明涉及电子材料领域，特别是涉及一种压阻碳浆的制备方法。

背景技术：

1、随着智能终端的快速普及，触觉传感技术广泛应用于人机交互界面以及 可穿戴电子。压力传感器作为一个重要的功能部件，有效地将外部刺激转换成电信号或其他可识别的信号输出，是柔性可穿戴电子传感器监测身体健康状况的关键技术。

2、压力传感原理上主要分为无源压电式、电容式以及有源压阻式，压电式和电容式传感器对压力变化感应灵敏，但持续受力状态下绝对感知能力弱，压阻传感器可以明确对应器件受压力状态和大小，为传感器提供压力感知基线。压阻膜材料在自由和受压状态下电阻差异实现压力感知，印刷压阻碳浆是制作压阻器件的核心材料，目前普遍存在感应灵敏性差，机械衰减快等缺点。因此，对这些问题进行针对性改善实属必要。

技术实现思路

1、为解决所述现有技术的缺点，本发明提供一种压阻碳浆的制备方法，用于解决压阻信号灵敏性以及机械弯折稳定性的问题。

2、为实现上述技术目的，本发明的技术方案是，压阻碳浆的制备方法包含步骤：

3、1）将导电炭黑和加入端氨基有机硅加入冰醋酸溶液中，80℃搅拌溶解分散；

4、2）在步骤1）所述分散液中加入马来酸酐，升温至130~150 °c下继续搅拌6 h，冷却至室温后，提纯并清洗干燥得到马来酰亚胺接枝有机硅包覆炭黑复合材料；

5、3）将atbn橡胶溶于二氯甲烷中，加入三乙胺、4-二甲氨基吡啶以及片状石墨，持续搅拌并滴加溶有2-呋喃甲酰氯的二氯甲烷溶液，形成棕黑色沉淀物，经过滤洗涤并干燥得到呋喃封端丁腈橡胶树脂包覆片状石墨复合材料；

6、4）先将马来酰亚胺接枝有机硅包覆炭黑复合材料、呋喃封端丁腈橡胶树脂包覆片状石墨复合材料、溶剂、触变剂、发泡剂预混合，再采用匀胶机混料，之后在三辊机上分散均化，获得压阻碳浆。

7、优选的，所述导电炭黑粒径小于20nm，导电炭黑与马来酰亚胺接枝有机硅的质量比为1:15~1:30；所述片状石墨d50粒径为8~15μm；片状石墨与呋喃封端丁腈橡胶树脂质量比1: 5~1:10。

8、优选的，步骤2）所述提纯方式为旋蒸法去除醋酸，用氯仿洗涤去除小分子有机物；所述清洗方式为饱和氯化钠溶液和去离子水清洗，干燥方式为无水硫酸镁干燥或冻干。

9、优选的，步骤3）所述清洗方式为饱和碳酸氢钠水溶液和去离子水清洗，干燥方式为无水硫酸镁干燥或冻干。

10、优选的，所述发泡剂为aibn。

11、优选的，所述触变剂包括气相二氧化硅、聚酰胺蜡、聚酰胺改性氢化蓖麻油中的一种或多种。

12、优选的，所述溶剂为醇酯十二、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇二丁醚、己二酸二甲酯、三乙酸甘油酯、邻苯二甲酸二甲酯中的一种或多种。

13、本发明制作的压阻碳浆，由以下组分制备而成：

14、马来酰亚胺接枝有机硅包覆炭黑复合材料 20~30%；

15、呋喃封端丁腈橡胶树脂包覆片状石墨复合材料 30~40%

16、溶剂 30~50%；

17、触变剂 0.5~1%；

18、发泡剂 0.2~0.5%

19、所述组分质量百分比之和为100％。

20、本发明一种压阻碳浆的制备方法，得到的浆料中呋喃封端酚醛环氧树脂与酚酞型双马来酰亚胺树脂形成diels-alder(da)反应共价键，热稳定性强，具有自修复能力，分别包覆的导电炭黑和片状石墨低于渗流阈值状态下呈现近乎绝缘状态，涂布或印刷成型后发泡形成微孔弹性结构，受压后已与形成导电通路，压阻信号反应灵敏。

1.一种压阻碳浆的制备方法，其特征在于，包含步骤：

2.根据权利要求1所述一种压阻碳浆的制备方法，其特征在于，所述导电炭黑粒径小于20nm，导电炭黑与马来酰亚胺接枝有机硅的质量比为1:15~1:30；所述片状石墨d50粒径为8~15μm；片状石墨与呋喃封端丁腈橡胶树脂质量比1: 5~1:10。

3.根据权利要求1所述一种压阻碳浆的制备方法，其特征在于，步骤2）所述提纯方式为旋蒸法去除醋酸，用氯仿洗涤去除小分子有机物；所述清洗方式为饱和氯化钠溶液和去离子水清洗，干燥方式为无水硫酸镁干燥或冻干。

4.根据权利要求1所述一种压阻碳浆的制备方法，其特征在于，步骤3）所述清洗方式为饱和碳酸氢钠水溶液和去离子水清洗，干燥方式为无水硫酸镁干燥或冻干。

5.根据权利要求1所述一种压阻碳浆的制备方法，其特征在于，所述发泡剂为aibn。

6.根据权利要求1所述一种压阻碳浆的制备方法，其特征在于，所述触变剂包括气相二氧化硅、聚酰胺蜡、聚酰胺改性氢化蓖麻油中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述一种压阻碳浆的制备方法，其特征在于，所述溶剂为醇酯十二、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇二丁醚、己二酸二甲酯、三乙酸甘油酯、邻苯二甲酸二甲酯中的一种或多种。

8.根据权利要求1~7任意一项所述一种压阻碳浆的制备方法制作的压阻碳浆，由以下组分制备而成：