一种柔性电极的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109694530A(43)申请公布日2019.04.30(21)申请号201811377200.3(22)申请日2018.11.19(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人刘涛董天云(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人邱启旺(51)Int.Cl.C08L27/06(2006.01)C08K3/04(2006.01)C08K5/12(2006.01)H01B13/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种柔性电极的制备方法(57)摘要本发明公开了一种柔性电极的制备方法，包括以下步骤：S1、在四氢呋喃溶剂中加入导电填充物，超声振动，形成分散溶液；S2、在所述分散溶液中加入聚氯乙烯和增塑剂，并进行搅拌和超声处理，形成混合溶液；S3、将混合溶液倒入培养皿中进行15到30摄氏度的常温蒸发，再将培养皿放入真空炉进行50到80摄氏度蒸发处理，得到柔性电极。本发明的柔性电极具有较好的导电率，弹性模量可以调节，具有极高的拉伸率。CN109694530ACN109694530A权利要求书1/1页1.一种柔性电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在四氢呋喃溶剂中加入导电填充物，超声振动，形成分散溶液；S2、在所述分散溶液中加入聚氯乙烯和增塑剂，并进行搅拌和超声处理，形成混合溶液；S3、将混合溶液倒入培养皿中进行15到30摄氏度的常温蒸发，再将培养皿放入真空炉进行50到80摄氏度蒸发处理，得到柔性电极。2.根据权利要求1所述的柔性电极的制备方法，其特征在于，所述导电填充物选自碳纳米管、石墨粉、氧化石墨烯、碳黑。3.根据权利要求1所述的柔性电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中超声振动的预设时间大于60分钟。4.根据权利要求1所述的柔性电极的制备方法，其特征在于，所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯类增塑剂、聚酯增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂、环氧类增塑剂、醚酯增塑剂、偏苯三酸酯类增塑剂。5.根据权利要求1所述的柔性电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中四氢呋喃溶剂和导电填充物形成分散液的浓度要不超过4mg/ml。6.根据权利要求1所述的柔性电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中聚氯乙烯和增塑剂的总质量在混合溶液中的浓度要不超过0.2g/ml。7.根据权利要求1或6所述的柔性电极的制备方法，其特征在于，通过改变所述步骤S2中聚氯乙烯与增塑剂的剂量比，在所述步骤S3得到不同刚度的柔性电极。8.根据权利要求1所述的柔性电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中进行搅拌和超声的处理循环三到五次，每次大于15分钟，最后再进行大于24小时的搅拌。9.根据权利要求1所述的柔性电极的制备方法，其特征在于，所述常温蒸发的时间为大于48小时，真空炉蒸发时间大于24小时。2CN109694530A说明书1/5页一种柔性电极的制备方法技术领域[0001]本发明涉及电极材料领域，尤其是涉及一种柔性电极的制备方法。背景技术[0002]随着科学技术的进步，机器人尤其是工业机器人大大促进了生产力的发展；在日常生活中我们需要这种自动化机器人的场景也越来越多。然而，这些机器人一般质量很大，工作也有很大的噪音，特别是它们是由刚性结构组成，这给人机交互带来很大问题。柔性驱动器(特别是电响应柔性驱动器，具有质量轻，无声驱动，快速响应等特点)作为新一代驱动技术在近二十年来得到了突飞猛进的发展。介电弹性体驱动器作为电响应驱动器最为代表之一被世界各国学者进行大量研究。[0003]介电弹性体驱动器主要是由介电材料和柔性电极组成。常用的柔性电极可以分为四种：1)日常生活中可见的碳粉如炭黑和石墨等可以直接应用于介电材料上，优点是它们对介电材料表面没有额外的刚度。然而，这些导电碳粉在高应变的情况下会从电极上脱离，这将缩短介电驱动器的寿命。2)碳润滑脂是最受欢迎的柔性电极，因为它们可以粘附在大多数介电材料表面上，并且可以产生非常高的应变。然而，碳润滑脂中的导电颗粒会扩散到介电膜，导致短路，并且在长时间使用后润滑脂会变干，这也会降低介电驱动器的寿命。3)导电碳化合物与弹性体基体物理混合作为柔性电极。与碳粉末电极不同，碳化合物电极很好地附着在介电膜表面上而不会长时间脱落。然而，这种电极使介电膜具有额外的刚度，这限制了驱动器高应变的能力。[0004]作为一种理想的柔性电极，它的弹性模量要比介电材料小(刚度可调)，具有较好的导电率，具有极大的拉伸率。因此，如何制备一种能够根据需要调节柔性电极的刚度，且柔性电极还具有较好的导电率与极大拉伸率，成为待解决的问题。发明内容[0005]针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一